KR200214002Y1 - Heating apparatus with low compression load - Google Patents
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Abstract
본 고안은 저 압축부하형 난방장치에 관한 것으로서, 팽창기로 유입되는 냉매의 일부를 보조팽창기에 의해 저온저압으로 변화시킨 후 압축기로 바이패스시킴에 의해 압축기의 부하를 감소시킬 수 있다.The present invention relates to a low compression load type heating device, and by changing a portion of the refrigerant flowing into the expander to a low temperature low pressure by the auxiliary expander can be reduced the load of the compressor by bypassing the compressor.
이를 위한 구성으로서, 본 고안은, 실외기, 압축기, 실내기 및 팽창기로 이루어진 통상의 난방장치에 있어서, 상기 실내기(140)로부터 배출된 냉매가 열교환용 증발회로(110)를 거쳐 상기 팽창기(120)로 유입되고, 상기 팽창기(120)로 유입되는 냉매의 일부가 보조팽창기(130)에서 저온저압으로 변화된 후 상기 열교환용 증발회로(110)를 거쳐 압축기(150)로 유입됨을 특징으로 하는 저 압축부하형 난방장치를 제공한다.As a configuration for this, the present invention, in a conventional heating device consisting of an outdoor unit, a compressor, an indoor unit and an expander, the refrigerant discharged from the indoor unit 140 passes through the heat exchange evaporation circuit 110 to the expander 120. A low compression load type, characterized in that a portion of the refrigerant introduced into the expander 120 is changed to a low temperature low pressure in the auxiliary expander 130 and then introduced into the compressor 150 through the heat exchange evaporation circuit 110. Provide heating.
Description
본 고안은 저 압축부하형 난방장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 팽창기로 유입되는 냉매의 일부를 보조팽창기에 의해 저온저압으로 변화시킨 후 압축기로 바이패스시킴에 의해 압축기의 부하를 감소시킬 수 있도록 된 저 압축부하형 난방장치에 관한 것이다.The present invention relates to a low compression load type heating device, and more specifically, to reduce the load of the compressor by bypassing the compressor by changing a portion of the refrigerant flowing into the expander to a low temperature low pressure by the auxiliary expander. Low compression load type heating device.
일반적으로 난방장치는 실외기, 압축기, 실내기 및 팽창기로 이루어지는바, 이는 냉매의 상변화를 이용하여 실외에서 열을 빼앗아 실내에 방출하는 것이다.In general, the heating device is composed of an outdoor unit, a compressor, an indoor unit, and an expander. The heating unit takes heat away from the outside by using a phase change of the refrigerant and releases it into the room.
즉, 고온고압이면서 기체상태인 냉매가 실내기에 유입되어 응축되면서 실내에 열을 방출하고, 상기 실내기에서 배출된 냉매가 팽창기에서 저온저압으로 팽창된 후 실외기로 배출되며, 상기 실외기는 유입된 저온저압의 냉매를 증발시키면서 실외의 열을 빼앗아 압축기로 배출하고, 상기 압축기는 이러한 냉매를 고온고압으로 압축하여 실내기로 유입시키는 사이클을 이룬다.That is, the high temperature and high pressure gaseous refrigerant flows into the indoor unit to condense and release heat to the room, and the refrigerant discharged from the indoor unit expands to low temperature and low pressure in the expander and is discharged to the outdoor unit, and the outdoor unit flows into the cold While evaporating the refrigerant of the outdoor heat is taken out and discharged to the compressor, the compressor forms a cycle of compressing the refrigerant to high temperature and high pressure flow into the indoor unit.
그러나, 이러한 종래의 일반적인 난방장치의 압축기로 유입되는 냉매는 과열증기의 상태인바, 이는 압축기의 내부 구성부품들을 열화시켜 수명을 저하시킴은 물론 압축효율을 저하시키는 문제점을 갖는 것이었다.However, the refrigerant flowing into the compressor of the conventional heating device is a state of superheated steam, which deteriorates the internal components of the compressor, thereby lowering the service life and depressing the compression efficiency.
본 고안은 이러한 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 압축기로 유입되는 냉매의 온도를 저하시킴으로써 압축기의 부하를 감소시켜 그 압축기의 압축효율을 증대시키고 또한 압축기의 내부 구성부품들의 수명을 연장시킬 수 있도록 된 저 압축부하형 난방장치를 제공함에 있다.The present invention is devised to solve such a conventional problem, and its purpose is to reduce the load of the compressor by lowering the temperature of the refrigerant flowing into the compressor, thereby increasing the compression efficiency of the compressor, and also increasing the life of the internal components of the compressor. It is to provide a low compression load type heating device that can be extended.
도1은 본 고안에 따른 난방장치를 도시한 구성도;1 is a block diagram showing a heating apparatus according to the present invention;
도2는 도1의 열교환용 증발회로에 대한 일실시예를 도시한 단면도;FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment of the evaporation circuit for heat exchange of FIG. 1; FIG.
도3은 본 고안에 따른 난방장치에 대한 변형예를 도시한 구성도;3 is a configuration diagram showing a modification to the heating apparatus according to the present invention;
도4는 도3의 열교환용 증발회로에 대한 일실시예를 도시한 단면도; 이다.4 is a cross-sectional view showing an embodiment of the evaporation circuit for heat exchange of FIG. to be.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
110, 110' : 증발회로110, 110 ': evaporation circuit
115, 115' : 바이패스배관115, 115 ': bypass piping
120, 120' : 팽창기120, 120 ': Inflator
130, 130' : 보조팽창기130, 130 ': auxiliary expander
140, 140' : 실내기140, 140 ': Indoor unit
150, 150' : 압축기150, 150 ': Compressor
160, 160' : 실외기160, 160 ': outdoor unit
상기 목적을 달성하기 위한 기술적 구성으로써 본 고안은, 실외기, 압축기, 실내기 및 팽창기로 이루어진 통상의 난방장치에 있어서, 상기 실내기로부터 배출된 냉매가 열교환용 증발회로를 거쳐 상기 팽창기로 유입되고, 상기 팽창기로 유입되는 냉매의 일부가 보조팽창기에서 저온저압으로 변화된 후 상기 열교환용 증발회로를 거쳐 압축기로 유입됨을 특징으로 하는 저 압축부하형 난방장치를 마련함에 의한다.As a technical configuration for achieving the above object, the present invention, in a conventional heating device consisting of an outdoor unit, a compressor, an indoor unit and an expander, the refrigerant discharged from the indoor unit is introduced into the expander through the heat exchange evaporation circuit, the expander Part of the refrigerant flowing into the low-pressure low pressure in the expansion expander after the low heat load type heating device, characterized in that the flow through the evaporation circuit for heat exchange into the compressor.
이하, 본 고안의 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1은 본 고안에 따른 저 압축부하형 난방장치를 도시한 구성도로서, 본 난방장치(100)는 통상의 팽창기(120), 그 팽창기(120)로부터 배출된 냉매를 받아 증발시키는 실외기(160), 그 실외기(160)로부터 배출된 냉매를 받아 압축시키는 압축기(150) 및, 그 압축기(150)로부터 토출된 냉매를 받아 응축시키는 실내기(140)를 포함한다.1 is a block diagram showing a low compression load type heating device according to the present invention, the heating device 100 is a conventional expander 120, the outdoor unit 160 to receive and evaporate the refrigerant discharged from the expander 120 ), A compressor 150 that receives and compresses the refrigerant discharged from the outdoor unit 160, and an indoor unit 140 that receives and condenses the refrigerant discharged from the compressor 150.
상기 실내기(140)와 팽창기(120) 사이에 열교환용 증발회로(110)가 배치되는바, 이 열교환용 증발회로(110)는 상기 실내기(140)에서 배출된 냉매를 받아 팽창기(120)로 배출하기 위한 제1냉매유입구(111)와 제1냉매배출구(113)를 형성한다. 상기 열교환용 증발회로(110)의 제1냉매배출구(113)와 상기 팽창기(120)를 연결하고 있는 배관(116)이 주배관(117)과 바이패스배관(115)으로 분지되고, 이에 의하여 상기 열교환용 증발회로(110)로부터 배출된 냉매의 일부, 예컨대 그 냉매의 50%가 주배관(117)을 통해 팽창기(120)로 유입되며 나머지가 바이패스배관(115)을 통해 보조팽창기(130)로 유입된다. 상기 보조팽창기(130)의 냉매는 상기 열교환용 증발회로(110)의 제2냉매유입구(112)를 통해 유입되어 제2냉매배출구(114)를 통해 배출되며, 상기 제2냉매배출구(114)를 통해 배출된 냉매는 실외기(160)에서 배출된 냉매와 함께 압축기(150)로 유입된다.A heat exchange evaporation circuit 110 is disposed between the indoor unit 140 and the expander 120, and the heat exchange evaporation circuit 110 receives the refrigerant discharged from the indoor unit 140 and discharges it to the expander 120. The first refrigerant inlet 111 and the first refrigerant outlet 113 are formed. A pipe 116 connecting the first refrigerant discharge port 113 of the heat exchange evaporation circuit 110 and the expander 120 is branched into the main pipe 117 and the bypass pipe 115, whereby the heat exchange A portion of the refrigerant discharged from the evaporation circuit 110, for example, 50% of the refrigerant flows into the expander 120 through the main pipe 117 and the remainder flows into the auxiliary expander 130 through the bypass pipe 115. do. The refrigerant of the auxiliary expander 130 is introduced through the second refrigerant inlet 112 of the heat exchange evaporation circuit 110 to be discharged through the second refrigerant outlet 114, and the second refrigerant outlet 114 is discharged through the second refrigerant outlet 114. The refrigerant discharged through is introduced into the compressor 150 together with the refrigerant discharged from the outdoor unit 160.
상기 보조팽창기(130)는 팽창기(120)와 그 구조가 유사하며, 이는 보조팽창기(130)로부터 배출된 냉매의 압력이 팽창기(120)로부터 배출된 냉매의 압력과 동일하거나 유사한 상태임을 의미하고, 따라서 열교환용 증발회로(110)의 제1냉매유입구(111)로 유입되는 고온고압의 냉매와 제2냉매유입구(112)로 유입되는 저온저압의 냉매가 서로 열교환됨으로써 제1냉매배출구(113)를 통해 소정온도로 낮아진 고압의 냉매가 배출되고 제2냉매배출구(114)를 통해 소정온도로 높아진 저압의 냉매가 배출되는 것이다.The auxiliary expander 130 has a structure similar to that of the expander 120, which means that the pressure of the refrigerant discharged from the auxiliary expander 130 is equal to or similar to the pressure of the refrigerant discharged from the expander 120. Therefore, the high temperature and high pressure refrigerant flowing into the first refrigerant inlet 111 of the heat exchange evaporation circuit 110 and the low temperature low pressure refrigerant flowing into the second refrigerant inlet 112 exchange heat with each other. The high pressure refrigerant lowered to a predetermined temperature is discharged and the low pressure refrigerant increased to a predetermined temperature is discharged through the second refrigerant outlet 114.
상기 열교환용 증발회로(110)의 구조는 다양하게 형성할 수 있는바, 본 고안에서는 도2에 그 일례를 도시한다. 이는 중공부(110b)를 갖는 하우징(110a)을 마련하고, 그 하우징(110a)의 일측과 타측에 제1냉매유입구(111)와 제1냉매배출구(113)를 형성하여 이들 각각에 배관(111a)(116)을 매개로 실내기(140)와 팽창기(120)를 연결하며, 이러한 제1냉매유입구(111)와 제1냉매배출구(113)는 코일형 배관(119)으로 연결되고, 그 하우징(110a)의 제1냉매유입구(111)측에 제2냉매배출구(114)를, 또한 제1냉매배출구(113)측에 제2냉매유입구(112)를 형성하여 이들 각각에 배관(114a)(112a)을 매개로 압축기(150)와 보조팽창기(130)를 연결한 구조를 갖는다. 즉, 제2냉매유입구(112)를 통해 유입된 냉매가 코일형 배관(119)의 외표면과 접촉하면서 그 코일형 배관(119)을 통해 흐르는 냉매와 열교환이 이루어질 수 있도록 한다.The structure of the heat exchange evaporation circuit 110 may be formed in various ways, the example of which is shown in FIG. It provides a housing (110a) having a hollow portion (110b), the first refrigerant inlet 111 and the first refrigerant discharge port 113 formed on one side and the other side of the housing (110a) to each of the pipes (111a) Connecting the indoor unit 140 and the expander 120 via the (116), the first refrigerant inlet 111 and the first refrigerant outlet 113 is connected by a coil pipe (119), the housing ( A second refrigerant outlet 114 is formed at the side of the first refrigerant inlet 111 of 110a), and a second refrigerant inlet 112 is formed at the side of the first refrigerant outlet 113, and pipes 114a and 112a are respectively formed on the first refrigerant outlet 111. Has a structure in which the compressor 150 and the auxiliary expander 130 are connected to each other. That is, while the refrigerant introduced through the second refrigerant inlet 112 contacts the outer surface of the coil pipe 119, the refrigerant flowing through the coil pipe 119 may be exchanged with each other.
상기한 구성을 갖는 본 고안의 난방장치(100)를 이용하는 경우에 대한 냉매의 상태, 즉 각 구성요소에 대한 유입 및 배출측 냉매의 온도를 개략적으로 살펴보면, 먼저 실내기(140)에서 25℃로 배출된 냉매가 증발회로(110)를 통과하면서 5℃로 냉각되어 팽창기(120)로 유입되고, 그 팽창기(120)를 거치면서 -15℃의 저온저압의 상태로 실외기(160)로 유입되며, 그 실외기(160)를 거치면서 10℃로 승온된다. 또한, 증발회로(110)에서 배출된 5℃의 냉매중 일부가 바이패스배관(115)을 통해 보조팽창기(130)로 유입되고, 그 냉매는 보조팽창기(130)에서 -15℃인 저온저압의 상태로 증발회로(110)로 유입되며, 그 증발회로(110)를 거치면서 0℃로 승온된다. 따라서, 압축기(150)에는 상기 증발회로(110)의 제2냉매배출구(114)를 통해 배출된 0℃의 냉매와 실외기(160)를 통해 배출된 10℃의 냉매가 혼합됨으로써 0℃와 10℃ 사이의 온도를 갖는 냉매가 압축기(150)로 유입되고, 이는 압축기(150)가 종래에 비하여 저온 상태인 냉매를 압축시키므로 그 압축기를 구성하는 구성요소의 열화에 의한 수명저하방지 및 압축효율향상을 가능하게 한다.Looking at the state of the refrigerant for the case of using the heating device 100 of the present invention having the above configuration, that is, the temperature of the inlet and outlet side refrigerant for each component, first, discharged to 25 ℃ from the indoor unit 140 The refrigerant is cooled to 5 ° C while passing through the evaporation circuit 110 and introduced into the expander 120, the refrigerant flows into the outdoor unit 160 at a low temperature and low pressure of -15 ° C through the expander 120, The temperature is raised to 10 ° C. while passing through the outdoor unit 160. In addition, some of the refrigerant at 5 ° C. discharged from the evaporation circuit 110 flows into the auxiliary expander 130 through the bypass pipe 115, and the refrigerant has a low temperature and low pressure of −15 ° C. in the auxiliary expander 130. It is introduced into the evaporation circuit 110 in a state, the temperature is raised to 0 ℃ while passing through the evaporation circuit (110). Accordingly, the compressor 150 is mixed with the refrigerant having a temperature of 0 ° C discharged through the second refrigerant outlet 114 of the evaporation circuit 110 and the refrigerant having a temperature of 10 ° C discharged through the outdoor unit 160, thereby causing 0 ° C and 10 ° C. Refrigerant having a temperature between is introduced into the compressor 150, which compresses the refrigerant having a lower temperature than the conventional one, thereby preventing a decrease in life due to deterioration of components constituting the compressor and improving the compression efficiency. Make it possible.
도3은 도1에 도시된 본 고안에 대한 변형예로서, 본 난방장치(100')는 그 구성이 도1의 난방장치(100)와 대략 유사하며, 다만 열교환용 증발회로(110')가 냉매 경로에 대해 직렬 또는 병렬로 배치된 복수개의 증발회로(110A)(110B)로 이루어지고, 팽창기(120')가 냉매 경로에 대해 직렬 또는 병렬로 배치된 복수개의 팽창기(120A)(120B)로 이루어지며, 압축기(150')가 2단 압축기(150A)(150B)로 이루어지고, 또한 보조팽창기(130')가 냉매 경로에 대해 직렬 또는 병렬로 배치된 복수개의 보조팽창기(130A)(130B)로 이루어진 것이 특징이다.3 is a modification of the present invention shown in FIG. 1, the heating device 100 'is substantially similar in configuration to the heating device 100 of FIG. 1, except that the heat exchange evaporation circuit 110' Consisting of a plurality of evaporation circuits 110A and 110B arranged in series or parallel to the refrigerant path, and the expander 120 'to a plurality of expanders 120A and 120B arranged in series or parallel to the refrigerant path. A plurality of auxiliary expanders 130A and 130B in which the compressor 150 'is composed of two stage compressors 150A and 150B, and the auxiliary expander 130' is disposed in series or parallel to the refrigerant path. It is characterized by consisting of.
이는 실내기(140')에 인접한 증발회로(110A)에 제1냉매유입구(111')와 제2냉매배출구(114')를 형성하고, 팽창기(120')에 인접한 증발회로(110B)에 제2냉매유입구(112')와 제1냉매배출구(113')를 형성하며, 상기 제1냉매배출구(113')에서 배출된 냉매의 일부가 바이패스배관(115')를 통해 보조팽창기(130')로 유입되고, 그 보조팽창기(130')에서 배출된 냉매가 제2냉매유입구(112')를 통해 증발회로(110')를 거쳐 제2냉매배출구(114')로 배출되게 한다. 또한, 압축기(150A)에는 실외기(160')에서 배출된 냉매와 제2냉매배출구(114')를 통해 배출된 냉매가 유입되어 상기 압축기(150A) 및 그 압축기(150A)에 2단으로 연결된 압축기(150B)를 거쳐 실내기(140')로 배출되게 한다.This forms a first refrigerant inlet 111 'and a second refrigerant outlet 114' in the evaporation circuit 110A adjacent to the indoor unit 140 'and a second in the evaporator circuit 110B adjacent to the expander 120'. A refrigerant inlet 112 ′ and a first refrigerant outlet 113 ′ are formed, and a portion of the refrigerant discharged from the first refrigerant outlet 113 ′ is passed through the bypass pipe 115 ′ to the auxiliary expander 130 ′. The refrigerant is discharged from the auxiliary expander (130 ') is discharged to the second refrigerant outlet (114') through the evaporation circuit (110 ') through the second refrigerant inlet (112'). In addition, the compressor 150A receives the refrigerant discharged from the outdoor unit 160 'and the refrigerant discharged through the second refrigerant discharge port 114' and is connected to the compressor 150A and the compressor 150A in two stages. It is discharged to the indoor unit 140 'via 150B.
상기 증발회로(110')에 대한 일실시예를 도4에 도시하였는바, 이는 중공형 하우징(110A')을 갖는 하나의 증발회로(110A)와, 중공형 하우징(110B')을 갖는 다른 하나의 증발회로(110B)가 연결배관(110C)을 매개로 연결되고, 이렇게 연결된 증발회로(110')의 일측에 형성된 제1냉매유입구(111')에 배관(111a')을 매개로 실내기(140')가 연결되고 타측에 형성된 제1냉매배출구(113')에 배관(116')을 매개로 팽창기(120')가 연결된다. 또한, 상기 제1냉매유입구(111')가 형성된 증발회로(110A)의 하우징(110A')에 제2냉매배출구(114')가 형성되어 배관(114a')을 매개로 압축기(150')가 연결되고 상기 제1냉매배출구(113')가 형성된 증발회로(110B)의 하우징(110B')에 제2냉매유입구(112')가 형성되어 배관(112a)을 매개로 보조팽창기(130')가 연결된다. 그리고, 상기 제1냉매유입구(111')와 제1냉매배출구(113')는 각 하우징(110A')(110B')의 내부에 배치된 코일형 배관(119A)(119B)과 그 코일형 배관(119A)(119B)을 연결하도록 상기 연결배관(110C)의 내부에 배치된 연결관(118')에 의해 연결되어 있다.An embodiment of the evaporation circuit 110 'is shown in FIG. 4, which is one evaporation circuit 110A having a hollow housing 110A' and the other having a hollow housing 110B '. The evaporation circuit 110B is connected to the connection pipe 110C, and the indoor unit 140 via the pipe 111a 'to the first refrigerant inlet 111' formed at one side of the evaporation circuit 110 'is connected. ') Is connected and the expander 120' is connected to the first refrigerant outlet 113 'formed at the other side via the pipe 116'. In addition, a second refrigerant outlet 114 'is formed in the housing 110A' of the evaporation circuit 110A in which the first refrigerant inlet 111 'is formed, so that the compressor 150' is connected to the pipe 114a '. A second refrigerant inlet 112 ′ is formed in the housing 110B ′ of the evaporation circuit 110B in which the first refrigerant outlet 113 ′ is connected to the auxiliary expander 130 ′. Connected. The first refrigerant inlet 111 ′ and the first refrigerant outlet 113 ′ are coiled pipes 119A and 119B disposed inside the respective housings 110A ′ and 110B ′ and coiled pipes thereof. (119A) and 119B are connected by a connecting pipe 118 'disposed inside the connecting pipe 110C.
물론, 이러한 구성으로 된 본 난방장치(100')의 경우, 복수개로 된 증발회로(110'), 팽창기(120'), 보조팽창기(130') 및 2단으로 구성된 압축기(150')에 의해 냉매에 대한 열교환, 팽창 및 압축용량을 보다 증가시킬 수 있으며, 이는 난방장치(100')의 용량증가가 가능하게 할뿐만 아니라 각각의 구성요소들에 대한 부하를 감소시킬 수 있어 바람직하다.Of course, in the case of the present heating device 100 ′ having such a configuration, the compressor 150 ′ composed of a plurality of evaporation circuits 110 ′, an expander 120 ′, an auxiliary expander 130 ′, and two stages is provided. It is possible to further increase the heat exchange, expansion and compression capacity for the refrigerant, which not only allows for an increase in the capacity of the heating device 100 'but also reduces the load on the respective components.
상술한 바와같이 본 고안에 따른 저 압축부하형 난방장치에 의하면, 압축기로 유입되는 냉매의 온도를 저하시킴에 의해 그 압축기의 압축부하를 감소시키는 효과를 갖는다.As described above, the low compression load type heating apparatus according to the present invention has the effect of reducing the compression load of the compressor by lowering the temperature of the refrigerant flowing into the compressor.
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Legal Events
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| T701 | Written decision to grant on technology evaluation | ||
| G701 | Publication of correction | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee | ||
| R401 | Registration of restoration | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20051207 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20061205 Year of fee payment: 7 |