KR200351613Y1 - 히트펌프용 액열기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 냉매가스를 고온의 냉매가스와 열교환시켜 기화된 냉매가스가 압축기로 흡입됨으로 히트펌프의 효율을 증대시키는 히트펌프용 액열기에 관한 것이다.

Description

히트펌프용 액열기{HEAT PUMP FOR LIQUID PREHEATER}

본 고안은 히트펌프용 액열기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉매가스를 고온의 냉매가스와 열교환시켜 기화된 냉매가스가 압축기로 흡입됨으로 히트펌프의 효율을 증대시키는 히트펌프용 액열기에 관한 것이다.

일반적으로 히트펌프의 원리는 액체가 기화할 때 기화열을 흡수하고, 역으로 기체가 응축되어 액화할 때는 열을 방출하는 성질을 갖는다.

이러한 성질을 이용하여 압축-응축-팽창-증발의 사이클을 순환시키면 필요한 냉/난방 열을 얻게 되는데 압축기에서 압축된 가스냉매를 응축기에서 액화시킨 뒤, 팽창밸브를 통해 팽창시켜 저압으로 만든 후 증발기에서 기화시켜 흡수되는 냉매의 기화열에 의해 증발기 주위에 대하여 냉각작용을 수행하게 되는 것이다.

그리고, 응축기의 출구 측에는 건조제를 봉입하여 냉매 속의 수분을 흡수하도록 하는 드리어어와, 응축기에서 과응축된 여분의 냉매를 일시 저장하여 팽창기로의 과도한 냉매유입을 방지하는 리시버 탱크가 설치된다.

도 1은 상기의 냉매가스의 사이클을 갖는 히트펌프의 흐름을 나타낸 개략도로써, 압축기(10)에서 고압/고온으로 압축된 냉매가스는 응축기(20)로 흐르게 된다. 상기 응축기(20)에서 액화된 냉매가스는 제1팽창밸브(30)를 통과하면서 저압의 상태로 리시버 탱크(40)에 유입된다.

상기 리시버 탱크(40)에 유입된 냉매가스는 제2팽창밸브(50)에서 저압된 후 증발기(60)에서 기화된 냉매가스에 의해 대기와 열교환을 이루고 압축기(10)로 유입하게 된다.

그러나, 이러한 히트펌프의 구조는 대기중의 온도가 낮아지는 겨울철에는 증발기(60)에서 압축기(10)로 흡입되는 냉매가스가 낮은 온도에서 공급되기 때문에 압축기(10)에서 고압으로 압축하여 고온의 냉매가스로 변환하기 위해서는 더 많은 열량과 냉매가스가 필요하게 됨으로 히트펌프의 난방효율이 저하된다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 증발기에서 열교환한 냉매가스가 압축기측으로 공급될때 저온의 냉매가스를 응축기측에서 공급되는 고온의 냉매가스와 열교환시켜 예열함으로써 압축기로 공급되는 냉매가스가 원활히 고온/고압의 냉매가스로 변환될 수 있도록 액열기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 냉매가스의 사이클을 갖는 히트펌프의 흐름을 나타낸 개략도,

도 2는 본 고안에 따른 액열기가 설치된 히트펌프의 흐름을 나타낸 개략도,

도 3은 본 고안에 따른 액열기를 나타낸 사시도이다.

-도면 주요부분에 대한 부호의 설명-

10, 100 : 압축기 15 : 4방밸브

20, 200 : 응축기 30 : 팽창밸브

40, 400 : 리시버 탱크 50, 500 : 팽창밸브

60, 600 : 증발기 300 : 액열기

301 : 압축기측 냉매가스관 302 : 응축기측 냉매가스관

303 : 리시버 탱크측 냉매가스관 304 : 증발기측 냉매가스관

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 기술적 사상으로서, 증발기측에서 흡입되는 냉매가스가 흘러 압축기측으로 냉매가스를 공급하는 증발기측 냉매가스관과, 상기 증발기측 냉매가스관에 흐르는 냉매가스의 온도를 상승시키도록 응축기에서 대기와 열교환 후 온도가 상승된 냉매가스가 리시버 탱크 측으로 흐르는 응축기측 냉매가스관이 소정의 형상을 갖고 증발기측 냉매가스관과 응축기측 냉매가스관이 서로 근접하여 평행하게 흘러 열교환 되도록 통공된 구조를 갖는 히트펌프용 액열기에 의해 달성된다.

이하, 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.

이하의 설명에서, 본 고안의 보다 철저한 이해를 위해 도면을 통한 설명이 추가되나 당업자에게는 본 고안이 이들의 상세한 설명이 없이도 실시될 수도 있다는 사실이 명백할 것이다. 경우에 따라서는, 본 고안의 요지를 불필요하게 흐리게 할 수 있는 공지된 특징부 내지 요소들에 대해서는 그 설명을 생략하였다. 이것은 본 고안의 개시를 불필요하게 애매하게 하는 것을 피하기 위한 것이다.

도 2는 본 고안에 따른 액열기가 설치된 히트펌프의 흐름을 나타낸 개략도이다. 도시된 바와 같이 압축기(100)에서 공급되는 고온/고압의 냉매가스는 응축기(200)로 흐르게 된다. 응축기(200)에서 대기와 열교환된 냉매가스는 도 3에 도시된 바와 같은 액열기(300)의 응축기측 냉매가스관(302)로 유입된다.

여기서, 액열기(300)의 구조를 살펴보면, 응축기측에서 유입되는 냉매가스과 흐르도록 지그재그로 관로가 형성되어 리시버 탱크측으로 유출되며, 이 관로와 인접한 영역에 증발기측에서 유입되는 냉매가스가 상기 응축기측 냉매가스관(302)과 동일한 관로가 형성되어 압축기측으로 유출되는 구조를 갖는다.

이러한 구조는, 응축기측 냉매가스관(302)에 흐르는 냉매가스와 증발기측 냉매가스관(304)에 흐르는 냉매가스와 열교환 되어 고온의 냉매가스가 압축기측으로 유입될 수 있는 것이다.

상기, 액열기(300)의 응축기측 냉매가스관(302)으로 유입되는 고온의 냉매가스는 액열기(300)에 형성된 관로을 따라 리시버탱크측 냉매가스관(303)으로 유출되어 리시버 탱크(400)로 흐르게 된다. 상기 리시버 탱크(400)에 수용된 냉매가스는 액화상태로 수용되어 팽창밸브(500)로 공급된다.

상기 팽창밸브(500)에서 저압/저온으로 변환된 냉매가스는 증발기(600)에서 대기와 열교환 후 액열기(300)의 증발기측 냉매가스관(304)로 유입되어, 압축기측 냉매가스관(301)으로 흐르게 된다.

이때, 증발기측 냉매가스관(304)으로 유입되어 압축기측 냉매가스관(301)로 흐르는 저온의 냉매가스는 응축기측 냉매가스관(302)로 유입되어 리시버 탱크측 냉매가스관(303)으로 흐르는 고온의 냉매가스와 열교환을 하게 된다.

이에 따라서, 증발기에서 유입되는 저온의 냉매가스는 액열기에서 냉매가스의 온도가 상승하기 때문에 압축기에서 상승된 냉매가스를 압축하기 때문에 냉매가스의 고온/고압의 변환이 수월해 진다.

상기와 같은 본 고안에 의한 히트펌프용 액열기는 겨울철 히트펌프의 가동시 외부에 노출된 배관에 의해 더욱 저온의 냉매가스를 액열기로 온도를 상승시켜, 압축기로 공급함으로써, 압축기에서 냉매가스의 고온/고압의 변환이 보다 수월하며, 이에 따라서, 압축기의 과부하로 인한 파손을 미연에 방지할 뿐만 아니라, 히트펌프의 냉/난방 효율이 극대화 되는 고안인 것이다.

본 고안은 기재된 실시예에 한정하는 것이 아니고, 본 고안의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다.

따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 고안의 실용신안등록청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (1)

1. 고온/고압으로 냉매가스를 압축시키는 압축기와, 상기 압축기에서 발생된 고온/고압의 냉매가스를 대기와 열교환시키는 응축기와, 상기 응축기에서 공급되는 냉매가스를 저장하여 액화시키는 리시버탱크와, 상기 리시버탱크에서 공급되는 냉매가스를 팽창시켜 저온/저압으로 변환하는 팽창밸브와, 상기 팽창밸브에서 공급되는 저온의 냉매가스를 대기와 열교환 시키는 증발기를 포함하는 히트펌프에 있어서,

   증발기측에서 흡입되는 냉매가스가 흘러 압축기측으로 냉매가스를 공급하는 증발기측 냉매가스관과;

   상기 증발기측 냉매가스관에 흐르는 냉매가스의 온도를 상승시키도록 응축기에서 대기와 열교환 후 온도가 상승된 냉매가스가 리시버 탱크 측으로 흐르는 응축기측 냉매가스관이 소정의 형상을 갖고 증발기측 냉매가스관과 응축기측 냉매가스관이 서로 근접하여 평행하게 흘러 열교환 되도록 통공된 구조를 갖는 히트펌프용 액열기.