KR200288633Y1 - Multistep Continuous Heat-Exchange System - Google Patents
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Abstract
본 고안은 냉동사이클을 이용하는 기기의 응축기에 관한 것으로서, 냉매와 냉각수가 서로 반대방향으로 흐르는 이중파이프 또는 삼중 파이프로 형성된 제1 열교환기와, 냉각수로 채워진 하우징에 냉매가 흐르는 파이프를 수용한 제2 열교환기를 조합하여, 냉매의 열에너지가 연속적으로 공급되는 냉각수에 여러 단계에 걸쳐서 전달하도록 함으로써, 응축기에서 배출되는 냉각수의 온도를 응축기에 유입되는 냉매의 온도에 근접하도록 한다.The present invention relates to a condenser of an apparatus using a refrigeration cycle, the first heat exchanger formed of a double pipe or triple pipes in which the refrigerant and the coolant flow in opposite directions, and a second heat exchanger containing the pipe in which the refrigerant flows in the housing filled with the coolant. By combining the groups, the thermal energy of the refrigerant is transferred to the cooling water continuously supplied in several stages so that the temperature of the cooling water discharged from the condenser is approached to the temperature of the refrigerant flowing into the condenser.
응축기에서 배출되는 냉각수의 온도를 응축기로 유입되는 냉매에 가깝게 고온으로 만들고, 응축기에서 방출되는 폐열을 효과적으로 이용할 수 있으며, 기기의 의 불필요한 작동을 줄이므로 소요동력을 저감시킬 수 있어 기기의 수명을 연장시키게 된다.The temperature of the coolant discharged from the condenser is raised to a high temperature close to the refrigerant flowing into the condenser, the waste heat discharged from the condenser can be effectively used, and the power consumption can be reduced by reducing unnecessary operation of the device, thereby extending the life of the device. Let's go.
Description
본 고안은 공기조화기 또는 냉동기 등 냉동사이클을 이용하는 기기에 부착된 응축기중에서 냉각수를 이용하여 냉매를 냉각시키는 수냉식 응축기의 폐열을 이용하여 온수를 얻는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 응축기를 지나는 냉매가 가진 폐열을 외부에서 공급되는 냉각수와 단계적 또는 연속적으로 열교환하도록 하여 응축기에서 배출되는 냉각수의 출수 온도를 높이도록 하는 다단 연속식 열교환 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method of obtaining hot water by using waste heat of a water-cooled condenser that cools a refrigerant by using cooling water in a condenser attached to a device using a refrigeration cycle such as an air conditioner or a refrigerator, and more particularly, a refrigerant passing through a condenser. The present invention relates to a multi-stage continuous heat exchange system for increasing the outlet temperature of the coolant discharged from the condenser by exchanging the waste heat of the coolant discharged from the condenser stepwise or continuously.
일반적으로 산업용 또는 가정용으로 널리 사용되고 있는 공기조화기 또는 냉동기 등과 같은 기기는 도1과 같이 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기로 구성된 냉동사이클을 이용하여 저온을 얻어낸다. 냉동사이클에서는 필연적으로 응축기에서 발생하는 폐열을 외부로 방출하여야 하는데, 종래의 냉각방식은 소형의 경우 공냉식을 사용하며 대형의 경우는 수냉식을 채택하여 사용하였다. 공냉식 냉각방식은 실외 부분에 설치된 실외기에서 응축기의 열을 팬을 회전시켜 공기를 유입시켜 냉각하는 것이며, 수냉식의 경우도 열교환기를 통하여 전체적으로 일정한 온도를 갖는 냉각수에 냉매가 통과하도록 하는 냉각방식이나, 응축기를 순환하는 냉각수가 적정온도에 이르면 물이 순간적으로 흐르게 하고 새로운 냉각수를 외부에서 유입시키는 간헐적인 냉각방식을 사용하고 있다.In general, a device such as an air conditioner or a refrigerator, which is widely used for industrial or home use, obtains a low temperature by using a refrigeration cycle composed of a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator as shown in FIG. 1. In the refrigeration cycle, the waste heat generated from the condenser must be discharged to the outside. In the conventional cooling method, air cooling is used for the small size and water cooling is used for the large size. The air-cooled cooling method is to cool the heat of the condenser by injecting air by rotating the fan in the outdoor unit installed in the outdoor part.In the case of the water-cooling method, the refrigerant passes through the heat exchanger to the cooling water having a constant temperature, but the condenser When the coolant circulating at the proper temperature reaches the proper temperature, the water flows instantaneously and new intermittent cooling water is introduced.
상기의 공냉식 냉각방식은 외부의 공기를 이용하여 냉각시키기 때문에 외부의 온도가 우리나라 한여름철과 같은 온도로 상승하게 되면 냉각효율이 현저하게 떨어져 냉방능력이 크게 약화되며, 또한 폐열을 그대로 대기중에 방출함으로써 도시 내부 온도 상승 및 대기 성분 변화에 영향을 미치는 등의 대기 환경을 변화시키고 있는 실정으로, 응축기에서 발행하는 폐열을 이용하지 못하는 문제점이 있었다.Since the air-cooled cooling method uses the outside air to cool, when the outside temperature rises to the same temperature as Korea's midsummer, the cooling efficiency is remarkably lowered and the cooling capacity is greatly weakened. The situation is changing the atmospheric environment, such as affecting the temperature rise in the city and the change in the air composition, there was a problem that can not use the waste heat issued by the condenser.
또한, 냉동사이클이 효율적이고 다량을 열교환이 일어나도록 하기위해 채택되는 수냉식 냉각방식에서는 냉각을 끝마친 고온의 냉각수를 생활용수나 공업용수로 재활용하게 되는데, 이러한 수냉식 냉각방식은 냉각수를 생활에 이용할 수 있을 정도의 충분한 고온으로 만들지 못하고, 냉매의 냉각을 위해 다량의 물을 요구되며In addition, in the water-cooled cooling method, which is adopted to allow the refrigeration cycle to be efficient and large amount of heat exchange occurs, the high-temperature cooling water that has been cooled is recycled into domestic water or industrial water. Could not make enough high temperature, and a large amount of water is required for cooling the refrigerant
, 따라서 대용량의 냉각탑을 설치하는 순환방식이거나 그 물을 사용하기 위하여 대용량의 온수 저장통을 설치하여야 하는 단점이 있어 사용하기 어려운 문제점이 있었다.Therefore, there is a problem in that it is difficult to use because there is a drawback to install a large-capacity cooling tower or a large-scale hot water reservoir to use the water.
다른 수냉식 냉각방식의 경우에서는 냉각수의 온도가 일정온도 이상이 되었을 때 냉각수를 배출하는 간헐식 방식도 있으나, 이 방식으로는 냉매를 안정되게 냉각시키지 못하기 때문에 기기에 무리가 오게 되며, 일정온도 이상의 고온의 물을 연속적으로 얻기가 힘들어 상용화하기에 어려운 문제점이 있었다.In the case of other water-cooled cooling systems, there is an intermittent method of discharging the coolant when the temperature of the coolant reaches a certain temperature. However, this method does not cool the refrigerant stably, which leads to excessive pressure on the device. It was difficult to obtain high temperature water continuously, which made it difficult to commercialize.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 공기조화기 또는 냉동기와 같이 냉동사이클을 이용하는 기기에 사용되는 수냉식 응축기에서폐열을 가지고 있는 냉매가 냉각수와 단계적이면서 연속적으로 열교환하도록 함으로써, 응축기에서 유출되는 냉각수의 출수 온도를 높이고, 외기 온도 상승과 무관하게 충분히 냉각된 냉매를 증발기에 공급함으로 안정되고 효율적인 냉각을 도모할 수 있는 다단 연속식 열교환 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, in the water-cooled condenser used in the equipment using a refrigeration cycle, such as an air conditioner or a freezer by allowing the refrigerant having waste heat to exchange heat with the cooling water step by step, condenser It is an object of the present invention to provide a multi-stage continuous heat exchange system capable of increasing the exit temperature of the coolant flowing out from and supplying a sufficiently cooled refrigerant to the evaporator regardless of the increase in the ambient temperature.
제1도는 냉동사이클의 개략도.1 is a schematic diagram of a refrigeration cycle.
제2도는 본 고안에 따른 다단 연속식 열교환 시스템의 개략도.2 is a schematic diagram of a multi-stage continuous heat exchange system according to the present invention.
제3도는 본 고안의 다른 실시예에 따른 다단 연속식 열교환 시스템의 개략도.3 is a schematic diagram of a multi-stage continuous heat exchange system according to another embodiment of the present invention.
제4도는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 다단 연속식 열교환 시스템의 개략도.4 is a schematic diagram of a multi-stage continuous heat exchange system according to another embodiment of the present invention.
제5a도는 본 고안에 따른 이중 파이프의 절개사시도이며, 제5b도는 삼중 파이프의 절개사시도이다.Figure 5a is a cutaway perspective view of a double pipe according to the present invention, Figure 5b is a cutaway perspective view of a triple pipe.
* 도면의 주요부호에 대한 설명 *Explanation of the main symbols in the drawings
11,11' : 제1 열교환기 12,12' : 냉매 입구11,11 ': First heat exchanger 12,12': refrigerant inlet
13,13' : 냉매 출구 14,14' : 냉각수 입구13,13 ': refrigerant outlet 14,14': cooling water inlet
15,15' : 냉각수 출구 21 : 제2 열교환기15,15 ': cooling water outlet 21: second heat exchanger
22 : 하우징 23 : 냉매 파이프22 housing 23 refrigerant pipe
24 : 냉매 입구 25 : 냉매 출구24: refrigerant inlet 25: refrigerant outlet
26 : 냉각수 입구 27 : 냉각수 출구26: coolant inlet 27: coolant outlet
상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위해 본 고안의 다단 연속식 열교환 시스템은 압축기, 응축기, 팽창 밸브, 증발기를 포함하는 열교환 시스템에 있어서, 상기 응축기는 코일 형태의 다중 파이프로 구성되고 코일형태를 지니며 냉매와 냉각수가 반대로 흐르는 제1 열교환기와, 냉각수로 채워진 하우징에 냉매가 흐르는 냉매파이프가 수용된 제2 열교환기를 포함하고, 압축기에서 배출된 냉매는 직렬로 연결되는 상기 제1 열교환기와 제2 열교환기의 냉매파이프를 거쳐 팽창밸브로 배출되고, 외부로부터 연속적으로 유입되는 냉각수는 상기 제2 열교환기와 제1 열교환기를 거쳐 배출되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the object of the present invention as described above, the multi-stage continuous heat exchange system of the present invention is a heat exchange system including a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator. And a second heat exchanger having a first heat exchanger having a refrigerant flowing in opposite directions from a refrigerant, and a second heat exchanger having a refrigerant pipe in which a refrigerant flows in a housing filled with cooling water, wherein the refrigerant discharged from the compressor is connected in series. The coolant is discharged to the expansion valve through the refrigerant pipe of the air, and the cooling water continuously introduced from the outside is discharged through the second heat exchanger and the first heat exchanger.
여기서, 상기 제2 열교환기와 팽창밸브사이에 제1 교환기를 추가로 설치할 수도 있다.Here, the first exchanger may be further installed between the second heat exchanger and the expansion valve.
그리고, 상기 제1 열교환기를 구성하는 내부 파이프의 표면 또는 제2 열교환기의 냉매 파이프의 표면에 불연속적인 무늬가 형성될 수도 있다.In addition, a discontinuous pattern may be formed on the surface of the inner pipe constituting the first heat exchanger or the surface of the refrigerant pipe of the second heat exchanger.
또한, 상기 제1 열교환기 바깥부분에 단열재를 도포할 수도 있다.In addition, a heat insulating material may be applied to an outer portion of the first heat exchanger.
아울러, 상기 제1 열교환기의 외측 파이프는 단열 파이프로 구성될 수도 있다.In addition, the outer pipe of the first heat exchanger may be composed of a heat insulating pipe.
이하 본 고안의 다단 연속식 열교환 시스템을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the multi-stage continuous heat exchange system of the present invention will be described in detail.
본 고안의 다단 연속식 열교환 시스템은 이중 파이프로 구성된 제1 열교환기(11)와 냉각수로 채워진 하우징(22)과 냉매가 흐르는 냉매 파이프(23)로 구성된 제2 열교환기(21)의 조합으로 구성된다.The multi-stage continuous heat exchange system of the present invention consists of a combination of a first heat exchanger (11) consisting of double pipes, a housing (22) filled with cooling water, and a second heat exchanger (21) consisting of a refrigerant pipe (23) through which a refrigerant flows. do.
제1 열교환기(11)는 이중 파이프로 형성되는데, 이 제1 열교환기(11)의 일단에는 냉매의 입구(12)와 냉각수의 출구(14)가 형성되고, 타단에는 냉매의 출구(13)와 냉각수의 입구(15)가 형성되어, 냉매와 냉각수가 각각의 입구(12,14)로 유입되어 제1 열교환기(11) 내부를 서로 반대 방향으로 흐르게 된다.The first heat exchanger 11 is formed of a double pipe. At one end of the first heat exchanger 11, an inlet 12 of the coolant and an outlet 14 of the coolant are formed, and at the other end, the outlet 13 of the coolant. And inlet 15 of the coolant are formed, and the coolant and the coolant flow into the respective inlets 12 and 14 to flow inside the first heat exchanger 11 in opposite directions.
이중 파이프를 이용하여 구성되고, 냉각수와 냉매를 반대로 흐르도록 하여 점진적으로 열교환이 되도록 하고, 제1 열교환기(11)를 흐르는 냉각수의 양이 많지 않기 때문에 고온의 냉매가 냉각수와 열교환하여 냉각수의 온도를 쉽게 상승시킬 수 있다.It is composed of a double pipe, and the coolant and the refrigerant flows in reverse to gradually exchange heat, and since the amount of the coolant flowing in the first heat exchanger 11 is not large, the hot refrigerant exchanges heat with the coolant and the temperature of the coolant. Can be easily raised.
즉, 종래의 열교환기 내부의 냉각수가 평균적인 온도를 유지하던 것과 달리, 제1 열교환기(11)는 팽창 밸브(4) 직전에서 압축기(2) 직후 배출되는 냉매의 온도(압력)에 따라 제어 밸브(미도시)에 의해 유량이 조절되는 냉각수를 냉매의 진행방향과 반대쪽으로 연속적으로 흐르도록 공급하여 냉각수의 온도는 점진적으로 상승하고, 냉매의 온도는 점진적으로 낮아지게 하여 냉매를 최대한 안정된 상태로 냉각시켜 충분히 냉각된 냉매를 팽창 밸브(4)에 공급하며, 공급된 냉각수는 압축기(2)직전의 가장 뜨거운 부분에서 제1 열교환기(11)의 외부로 배출됨으로써, 물의 온도를 최대한으로 높이면서 유량은 최소한으로 하여 연속적으로 냉각을 마친 고온의 냉각수가 배출된다.That is, unlike the conventional cooling water in the heat exchanger maintains the average temperature, the first heat exchanger 11 is controlled in accordance with the temperature (pressure) of the refrigerant discharged immediately after the compressor 2 immediately before the expansion valve (4). By supplying the cooling water controlled by the valve (not shown) to flow continuously in the direction opposite to the direction in which the refrigerant flows, the temperature of the cooling water gradually rises, and the temperature of the refrigerant gradually decreases to bring the refrigerant to a stable state. Cooled and sufficiently cooled refrigerant is supplied to the expansion valve (4), the supplied cooling water is discharged to the outside of the first heat exchanger (11) in the hottest portion immediately before the compressor (2), while raising the temperature of the water to the maximum The cooling water of the high temperature which discharged continuously is discharged with the flow volume to the minimum.
이중 파이프로 구성되는 제1 열교환기(11)의 형태는 코일의 형태를 가지도록 하여, 제1 열교환기(11) 내에서 냉매 또는 냉각수의 정체현상을 최소화 시키도록한다. 제1 열교환기(11)의 형태는 설치 환경에 따라 'ㄹ'자 형상과 같이 직선과 곡선이 만나는 구조를 가질 수도 있으나, 파이프가 구부러지는 구간에서 관경의 변화로 냉매 또는 냉각수의 정체현상이 일어날 수 있기 때문에 지름의 변화가 가장 적도록 코일 형태로 제작되는 것이 바람직하다.The shape of the first heat exchanger 11 composed of a double pipe is to have the form of a coil to minimize the congestion of the refrigerant or cooling water in the first heat exchanger (11). The shape of the first heat exchanger 11 may have a structure in which a straight line and a curved line meet, such as a 'L' shape, depending on the installation environment, but a phenomenon of stagnation of refrigerant or coolant may occur due to a change in diameter in a pipe bending section. It is preferable to be manufactured in the form of a coil so that the change in diameter is the smallest.
또한, 제1 열교환기(11)를 이중 파이프로 구성하는 대신에 최외곽관이 단열 효과가 뛰어난 PVC, 비닐, 실리콘 등의 재질로 만들어지는 삼중 파이프를 이용하여 제1 열교환기(11)를 구성하거나, 금속재의 삼중 파이프의 외곽에 단열재를 도포하여, 중간부분에는 냉매가 흐르게 하고, 안쪽과 바깥쪽에 냉각수를 냉매와 반대로 흐르도록 할 수도 있다. 이러한 삼중 파이프는 중간의 냉매가 안쪽과 바깥쪽을 흐르는 냉각수에 의해 열교환하므로 효율이 향상되고, 가열된 냉각수의 열에너지가 외부로 유출되지 않도록 하여 냉각수가 고온으로 배출되도록 한다.In addition, instead of configuring the first heat exchanger 11 as a double pipe, the outermost pipe constitutes the first heat exchanger 11 by using a triple pipe made of a material such as PVC, vinyl, silicon having excellent thermal insulation effect. Alternatively, a heat insulating material may be applied to the outer side of the triple pipe of metal material so that the coolant flows in the middle portion and the coolant flows in the inner and outer sides opposite to the coolant. Since the triple pipe heat exchanges with the coolant flowing in and out of the intermediate refrigerant, the efficiency is improved, and the coolant is discharged at a high temperature by preventing heat energy of the heated coolant from flowing out.
제2 열교환기(21)는 냉매와 냉각수의 열교환이 대량으로 이루어지도록 냉각수로 채워진 하우징(26)에 냉매가 흐르는 냉매 파이프(27)가 수용된다. 하우징(26)에는 냉각수가 유입되고 배출되는 냉각수 입구(26)와 냉각수 출구(27)가 형성되고,하우징(26)의 외측으로 냉매 파이프(27)의 단부가 돌출되어 하우징(26)의 냉각수출구(27)측에는 냉매 입구(24)가, 냉각수 입구(26)측에는 냉매 출구(26)가 외부로 노출된다. 제2 열교환기(21)도 상기 제1 열교환기(11)와 마찬가지로 냉각수와 냉매의 전체적인 흐름은 반대방향이 되도록 냉매와 냉각수가 흐르게 된다.In the second heat exchanger 21, a refrigerant pipe 27 through which a refrigerant flows is accommodated in a housing 26 filled with cooling water so that heat exchange between the refrigerant and the cooling water occurs in large quantities. The housing 26 is formed with a coolant inlet 26 and a coolant outlet 27 through which coolant is introduced and discharged, and an end portion of the coolant pipe 27 protrudes out of the housing 26 so that the coolant outlet of the housing 26 is formed. The coolant inlet 24 is exposed to the coolant inlet 24 on the 27th side, and the coolant outlet 26 is exposed to the outside on the coolant inlet 26 side. Like the first heat exchanger 11, the second heat exchanger 21 also flows the coolant and the coolant such that the overall flow of the coolant and the coolant is in the opposite direction.
그리고, 제1 열교환기(11)와 제2 열교환기(21)의 파이프 표면에서 열교환이 활발히 일어나도록 하기 위해 제5a도 및 제5b도와 같이 제1 열교환기(11)를 형성하는 이중 파이프 또는 삼중 파이프의 표면과, 제2 열교환기(21) 내부의 냉매파이프(23) 표면에 불규칙한 무늬를 형성한다. 이중 파이프의 경우에는 내부에 위치한 파이프의 표면에, 삼중 파이프의 경우에는 내부에 위치한 두 개의 파이프의 표면에 불규칙한 무늬를 형성하고, 냉매파이프(23)의 표면에도 불규칙한 무늬를 형성하여, 냉매 또는 냉각수의 흐름을 방해하지 않으면서 열교환 할 수 있는 면적을 최대한 넓히도록 하여 효율적인 열교환이 되도록 한다.In addition, the double pipe or triple forming the first heat exchanger 11 as shown in Figs. 5a and 5b to actively heat exchange in the pipe surface of the first heat exchanger 11 and the second heat exchanger 21. Irregular patterns are formed on the surface of the pipe and the surface of the refrigerant pipe 23 inside the second heat exchanger 21. In the case of the double pipe, irregular patterns are formed on the surface of the pipe located inside, and in the case of the triple pipe, the irregular patterns are formed on the surface of the two pipes located inside, and the irregular pipe is formed on the surface of the refrigerant pipe 23, thereby providing a coolant or cooling water. Efficient heat exchange should be made as wide as possible for the heat exchange without disturbing the flow.
상기와 같은 구성을 갖는 다단 연속식 열교환 시스템은 제1 열교환기(11)와 제2 열교환기(21)를 조합하여 냉동사이클을 이용하는 공기 조화기, 냉장고 등의 응축기(5)로 사용하게 되는데, 그 작용을 설명하면 다음과 같다.In the multi-stage continuous heat exchange system having the above configuration, the first heat exchanger 11 and the second heat exchanger 21 are combined to be used as a condenser 5 such as an air conditioner or a refrigerator using a refrigeration cycle. The operation is described as follows.
냉동사이클에서 압축기(2)에서 배출된 냉매를 제1 열교환기(11)와 제2 열교환기(21)로 구성되어 응축기 역할을 하는 본 고안의 다단 연속식 열교환 시스템을 통과한 후, 팽창 밸브(4)로 배출된다.After the refrigerant discharged from the compressor (2) in the refrigeration cycle passes through a multi-stage continuous heat exchange system of the present invention consisting of a first heat exchanger (11) and a second heat exchanger (21) to serve as a condenser, an expansion valve ( 4) is discharged.
적용하려는 냉동사이클의 열교환량 또는 배출되는 냉매와 냉각수의 온도에따라서 본 고안의 다단 연속식 열교환 시스템의 제1 열교환기(11)와 제2 열교환기(21)를 조합하여 사용하게 되는데, 먼저 유입되는 냉매와 근접하는 온도를 갖도록 냉각수가 배출되도록 하기 위해서는 도2에서와 같이 제1 열교환기(11)와 제2 열교환기(21)를 하나씩 조합하여 사용한다. 제1 열교환기(11)와 제2 열교환기(21)를 조합하여, 냉매는 제1 열교환기(11)로 유입하여 제2 열교환기(21)로 배출되도록 하고, 냉각수는 이와 반대로 제2 열교환기(21)로 유입되어 제2 열교환기(21)로 배출되도록 한다. 이때, 냉매는 냉동사이클에 의해서 연속적으로 압축기(2), 응축기(3), 팽창 밸브(4), 증발기(5)를 거치게 되고, 냉각수도 외부에서 제1 열교환기(11)와 제2 열교환기(21)을 연속적으로 흐르게 된다.The first heat exchanger 11 and the second heat exchanger 21 of the multi-stage continuous heat exchange system of the present invention are used in combination according to the heat exchange amount of the refrigeration cycle to be applied or the temperature of the refrigerant and the cooling water discharged. In order to allow the coolant to be discharged to have a temperature close to the refrigerant, the first heat exchanger 11 and the second heat exchanger 21 are used in combination as shown in FIG. 2. By combining the first heat exchanger 11 and the second heat exchanger 21, the refrigerant flows into the first heat exchanger 11 to be discharged to the second heat exchanger 21, and the coolant is conversely the second heat exchanger. Is introduced into the gas 21 to be discharged to the second heat exchanger (21). At this time, the refrigerant is continuously passed through the compressor 2, the condenser 3, the expansion valve 4, the evaporator 5 by the refrigeration cycle, the cooling water is also outside the first heat exchanger 11 and the second heat exchanger. 21 flows continuously.
압축기(2)에서 배출된 냉매는 제1 열교환기(11)에서 냉각수와 1차로 열교환하고 제2 열교환기(21)에서 냉각수와 재차 열교환한 후 배출되어, 팽창 밸브(4)로 유입된다. 이때, 냉매와 냉각수의 흐름이 반대이므로, 제1 열교환기(11)에서는 냉매와 냉각수의 온도가 근접하게 되고, 제2 열교환기(21)에서는 냉매의 열에너지를 다량의 냉각수가 흡수하므로 대용량의 열교환이 일어나게 된다. 따라서, 제1 열교환기(11)의 냉각수 출구(15)를 통해 배출되는 냉각수의 온도는 응축기(3)로 유입되는 냉매의 온도에 근접하므로 고온의 냉각수를 얻을 수 있게된다. 또한 제1 열교환기(11)에서 냉각된 냉매가 제2 열교환기(21)에서 다시 냉각되므로 냉매의 온도가 안정화된다.The refrigerant discharged from the compressor (2) is first heat exchanged with the cooling water in the first heat exchanger (11), heat exchanged again with the cooling water in the second heat exchanger (21), and then discharged into the expansion valve (4). At this time, since the flow of the coolant and the coolant is reversed, the temperature of the coolant and the coolant is close to each other in the first heat exchanger 11, and the heat energy of the coolant is absorbed in the second heat exchanger 21 so that a large amount of heat exchanger is used. This will happen. Therefore, since the temperature of the cooling water discharged through the cooling water outlet 15 of the first heat exchanger 11 is close to the temperature of the refrigerant flowing into the condenser 3, high temperature cooling water can be obtained. In addition, since the refrigerant cooled in the first heat exchanger 11 is cooled again in the second heat exchanger 21, the temperature of the refrigerant is stabilized.
다른 실시예로, 도3과 같이 추가로 제1 열교환기(11')를 하나 추가하여 2개의 제1 열교환기(11,11') 사이에 제2 열교환기(21)가 위치하도록 배치하면, 제1 열교환기(11)와 제2 열교환기(21)에서 냉각된 냉매가 다시 다른 제1 열교환기(11')를 거치게 되므로 냉매 출구(13')를 통해 배출되는 냉매의 온도를 냉각수 입구(14')에 유입되는 냉각수의 온도에 근접하게 된다.In another embodiment, when the second heat exchanger 21 is disposed between two first heat exchangers 11 and 11 'by additionally adding one first heat exchanger 11' as shown in FIG. Since the refrigerant cooled in the first heat exchanger 11 and the second heat exchanger 21 passes through another first heat exchanger 11 ′, the temperature of the refrigerant discharged through the refrigerant outlet 13 ′ is adjusted to the cooling water inlet ( 14 ') is approaching the temperature of the cooling water flowing into.
또한, 대용량의 열교환이 필요할 경우에는 도4와 같이 다수의 제2 열교환기(21)를 연결하여 사용함으로써, 제2 열교환기(21)를 사용하여 냉매로부터 대량의 열량을 흡수할 수 있고, 여러 단계의 열교환을 거치게 되므로 배출되는 냉각수의 온도가 유입되는 냉매의 온도와 근접하게 되고, 안정적으로 냉매를 냉각시킬 수 있다.In addition, when a large amount of heat exchange is required, by connecting and using a plurality of second heat exchangers 21 as shown in FIG. 4, a large amount of heat can be absorbed from the refrigerant using the second heat exchanger 21, and various Since the heat exchange step is performed, the temperature of the discharged cooling water is close to the temperature of the introduced refrigerant, and the refrigerant can be stably cooled.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 다단 연속식 열교환 시스템은 응축기에서 나오는 냉매의 폐열을 냉각수가 충분히 열교환하도록하여 고온으로 배출되는 냉각수를 얻는 방법으로 기존에서는 폐열이었던 열을 이용하여 고온의 온수로 대체하여 생활용수로 사용할 수 있을 뿐 아니라, 기존 실외기에 바하여 압축기만의 작동하므로 전력 소모량을 감소시키며, 또한 외부의 온도와 상관없이 용수를 이용함으로써 냉각효율이 크게 향상되어 냉방능력이 탁월해지므로 냉방시간의 단축으로 부가적인 전력 소모량이 감소되는 효과가 있다. 그리고, 냉매와 냉각수가 충분히 열교환하도록 하여 소량의 냉각수를 이용하여 냉매를 충분히 냉각시킴과 동시에 응축기를 거친 고온의 냉각수를 얻을 수 있다. 아울러 고온의 온수를 가열하기 위하여 이용하던 다른 에너지의 사용이 줄어들기 때문에 추가가열비가 절약된다.As described above, the multi-stage continuous heat exchange system according to the present invention is a method of obtaining the coolant discharged at a high temperature by allowing the coolant to sufficiently exchange the waste heat of the refrigerant from the condenser, and replacing the hot water with hot water by using the waste heat. Not only can it be used as domestic water, but also the compressor operates in addition to the existing outdoor unit, which reduces the power consumption. Also, by using the water regardless of the outside temperature, the cooling efficiency is greatly improved and the cooling capacity is excellent. As a result, the additional power consumption is reduced. In addition, the refrigerant and the cooling water are sufficiently exchanged with each other to sufficiently cool the refrigerant using a small amount of cooling water, and at the same time, high temperature cooling water passing through the condenser can be obtained. In addition, additional heating costs are saved because the use of other energy used to heat hot water is reduced.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2020020017295U KR200288633Y1 (en) | 2002-06-05 | 2002-06-05 | Multistep Continuous Heat-Exchange System |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR200288633Y1 true KR200288633Y1 (en) | 2002-09-11 |
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ID=73076609
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100945186B1 (en) | 2008-03-03 | 2010-03-03 | 로인테크(주) | Heat exchanger of freezing apparatus |
| US8905122B2 (en) | 2011-11-24 | 2014-12-09 | Hyundai Motor Company | Heat exchanger for LPI vehicle |
-
2002
- 2002-06-05 KR KR2020020017295U patent/KR200288633Y1/en not_active IP Right Cessation
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