KR200433069Y1 - Hot water generating apparatus for a public bath - Google Patents

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KR200433069Y1
KR200433069Y1 KR2020060026172U KR20060026172U KR200433069Y1 KR 200433069 Y1 KR200433069 Y1 KR 200433069Y1 KR 2020060026172 U KR2020060026172 U KR 2020060026172U KR 20060026172 U KR20060026172 U KR 20060026172U KR 200433069 Y1 KR200433069 Y1 KR 200433069Y1
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권성준
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Abstract

본 고안은 목욕탕용 히트펌프식 온수발생장치에 관한 것이다. 본 고안은 작동유체를 압축하여 상대적으로 고온고압으로 만들어주는 압축기와, 상기 압축기에서 나온 작동유체의 열로 온수를 발생시키는 제1열교환기와, 상기 제1열교환기에서 열교환한 작동유체를 전달받아 팽창시켜 상대적으로 저온저압상태로 만들어주는 팽창밸브와, 외부에서 공급된 폐수와 폐증기로부터 열을 공급받아 상기 팽창밸브를 나온 작동유체를 증발시켜 상기 압축기로 전달하는 제2열교환기와, 상기 제1열교환기를 통과한 작동유체로부터 상기 제2열교환기에서 나와 상기 압축기로 들어가는 작동유체로 열을 공급하는 작동유체열교환기를 포함하여 구성된다. 이와 같은 본 고안에서는 폐수의 열뿐만 아니라 한증실의 폐증기를 사용하여 온수발생장치로 열을 공급하므로 다양한 열원으로부터 열을 공급받아 온수발생장치가 동작되므로 온수발생장치의 동작이 보다 원활하고 신뢰성 있게 이루어지는 효과를 얻을 수 있고, 압축기로 액체상태의 작동유체가 전달되는 것이 방지되어 압축기에 과부하가 걸려 고장나는 것이 방지되는 이점이 있다.The present invention relates to a heat pump type hot water generator for the bath. The present invention compresses the working fluid to make relatively high temperature and high pressure, the first heat exchanger to generate hot water by the heat of the working fluid from the compressor and the working fluid heat-exchanged in the first heat exchanger to expand and receive An expansion valve for relatively low temperature and low pressure, a second heat exchanger for receiving heat from externally supplied waste water and waste steam and evaporating the working fluid from the expansion valve to the compressor, and the first heat exchanger. And a working fluid heat exchanger for supplying heat from the passing working fluid to the working fluid exiting the second heat exchanger and entering the compressor. In the present invention, since the heat is supplied to the hot water generator using waste steam in the steam room as well as the heat of the waste water, the hot water generator is operated by receiving heat from various heat sources so that the operation of the hot water generator is more smoothly and reliably. There is an advantage that the effect can be obtained, and the working fluid in the liquid state is prevented from being transferred to the compressor, thereby preventing the compressor from being overloaded and failing.

목욕탕, 온수, 압축기, 보호, 폐수, 열공급 Bathroom, hot water, compressor, protection, waste water, heat supply

Description

목욕탕용 히트펌프식 온수발생장치{Hot water generating apparatus for a public bath}Hot water generating apparatus for a public bath

도 1은 종래 기술에 의한 온수발생장치의 구성을 보인 구성도.1 is a block diagram showing the configuration of a hot water generator according to the prior art.

도 2는 본 고안에 의한 목욕탕용 히트펌프식 온수발생장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 구성도.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a preferred embodiment of the heat pump type hot water generator for the bath according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

20: 압축기 22: 유분리기20: compressor 22: oil separator

24: 제1열교환기 26: 작동유체열교환기24: first heat exchanger 26: working fluid heat exchanger

26': 하우징 26": 코일관26 ': housing 26 ": coiled tube

27: 수액기 28: 팽창밸브27: receiver 28: expansion valve

30: 폐수탱크 32: 제2열교환기30: waste water tank 32: second heat exchanger

34: 연결관 36: 한증실34: connector 36: steam room

38: 응축수탱크 40: 고압보일러38: condensate tank 40: high pressure boiler

본 고안은 목욕탕용 온수발생장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐수의 열을 사용하여 온수를 생산하는 목욕탕용 히트펌프식 온수발생장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hot water generator for a bath, and more particularly to a heat pump type hot water generator for a bath to produce hot water using the heat of waste water.

도 1에는 종래 기술에 의한 히트펌프식 온수발생장치의 구성이 도시되어 있다. 이와 같은 온수발생장치는 목욕탕이나 여관 및 온수를 많이 사용하는 산업시설에 사용되는 것이다.1 shows a configuration of a heat pump type hot water generator according to the prior art. Such a hot water generator is used in a bathroom or inn and industrial facilities that use a lot of hot water.

이에 따르면, 압축기(1), 제1열교환기(3), 팽창밸브(5) 및 제2열교환기(6)가 연결관(7)으로 연결되어 이들 사이를 작동유체가 유동하면서 열교환이 이루어지게 된다.According to this, the compressor (1), the first heat exchanger (3), the expansion valve (5) and the second heat exchanger (6) are connected by a connecting pipe (7) so that the working fluid flows therebetween to make heat exchange. do.

이때, 상기 제1열교환기(3)에는 온수탱크(8)가 연결되어 온수탱크(8)에서 상대적으로 낮은 온도의 물이 제1열교환기(3)로 공급되어 작동유체와 열교환하여 온수가 되어 다시 온수탱크(8)로 전달된다. 그리고, 제2열교환기(6)에는 작동유체의 증발을 위한 열을 상기 온수탱크(8)의 온수가 사용되어 버려지는 폐온수로부터 공급받도록 도관(10)이 연결되어 있다. 도면 부호 2는 작동유체 중의 오일을 분리하기 위한 유분리기이고, 4는 액체상태의 작동유체만이 팽창밸브(5)로 전달될 수 있도록 하는 수액기이다.At this time, the first heat exchanger (3) is connected to the hot water tank (8) so that the water of a relatively low temperature from the hot water tank (8) is supplied to the first heat exchanger (3) to exchange heat with the working fluid to become hot water It is delivered to the hot water tank (8) again. In addition, a conduit 10 is connected to the second heat exchanger 6 so that heat for evaporation of the working fluid is supplied from the waste hot water in which the hot water of the hot water tank 8 is used. Reference numeral 2 is an oil separator for separating oil in the working fluid, and 4 is a receiver for allowing only the working fluid in the liquid state to be delivered to the expansion valve 5.

이와 같은 구성을 가지는 종래 기술에서는 압축기(1)에서 압축된 고온고압의 기체상태의 작동유체가 제1열교환기(3)로 공급되어 온수탱크(8)에서 전달된 냉수로 열을 전달하여 온수를 만들어 낸다. 이때 상기 작동유체는 응축되어 저온고압의 액체상태로 된다.In the prior art having such a configuration, a high temperature, high pressure gaseous working fluid compressed by the compressor 1 is supplied to the first heat exchanger 3 to transfer heat to the cold water delivered from the hot water tank 8 to supply hot water. Make it up At this time, the working fluid is condensed into a liquid state of low temperature and high pressure.

이와 같이 응축된 작동유체는 수액기(4)로 전달되고 상기 수액기(4)에서 액체상태의 작동유체만이 팽창밸브(5)로 전달되어 제2열교환기(6)에서 증발되기 쉽도 록 팽창되어 상대적으로 저온저압의 액체상태로 된다. 상기 팽창된 작동유체는 제2열교환기(6)에서 폐온수의 열을 전달받아 증발되어 상대적으로 고온저압의 기체상태로 된다. 그리고 상기 제2열교환기(6)를 나온 작동유체는 압축기(1)로 전달되어 순환된다.The working fluid condensed as described above is transferred to the receiver 4, and only the working fluid in the liquid state from the receiver 4 is transferred to the expansion valve 5 so as to be easily evaporated in the second heat exchanger 6. It becomes a liquid state of relatively low temperature and low pressure. The expanded working fluid receives the heat of the waste hot water from the second heat exchanger 6 and evaporates to a relatively high temperature and low pressure gas state. The working fluid exiting the second heat exchanger 6 is delivered to the compressor 1 and circulated.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 온수발생장치에서는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the hot water generator according to the prior art as described above has the following problems.

도 1에 도시된 온수발생장치는 상기 제2열교환기(6)에서 작동유체가 폐온수로부터 열을 공급받아야만 전체 사이클이 원활하게 동작될 수 있다. 즉, 폐온수의 열을 버리지 않고 재활용하도록 만들어진 온수발생장치이다. 하지만 상기 폐온수는 언제나 일정한 양이 공급되는 것이 아니고, 상기 제2열교환기(6)로의 폐온수의 공급 및 배출을 제어할 수 없어서 항상 필요한 만큼의 열량을 제2열교환기(6)에 공급할 수 없다. 만약 공급되는 폐온수의 온도가 지나치게 낮으면 압축기(1)의 작동이 제대로 되지 않아 역시 온수의 발생이 제대로 되지 않게 된다.In the warm water generator shown in FIG. 1, the entire cycle can be smoothly operated only when the working fluid receives heat from the waste hot water in the second heat exchanger 6. In other words, it is a hot water generator made to recycle the waste of hot water without discarding it. However, the waste hot water is not always supplied in a constant amount, and it is not possible to control the supply and discharge of the waste hot water to the second heat exchanger 6, so that it is always possible to supply as much heat as necessary to the second heat exchanger 6. none. If the temperature of the supplied waste hot water is too low, the operation of the compressor 1 is not properly performed, and hot water is not generated properly.

그리고, 폐온수의 공급량이 적은 경우에는 온수발생장치의 동작이 원활하지 않게 되어 온수발생장치의 가동이 정지되어 온수의 발생이 차단되고 재기동시 압축기에 부하가 걸려 전력을 과다하게 소비하게 되는 단점이 있다. 이를 개선하기 위하여 종래 기술에서는 최초 기동시 별도의 보일러를 사용하여 온수탱크의 용수를 가열하여 온수를 제공하고 상기 온수가 사용되어 폐온수가 발생하면 온수발생장치를 정상적으로 가동되도록 하였다.In addition, when the supply amount of waste hot water is small, the operation of the hot water generator is not smooth, and the operation of the hot water generator is stopped, the generation of hot water is blocked, and the load is applied to the compressor when it is restarted. have. In order to improve this, the prior art uses a separate boiler to heat the water in the hot water tank to provide hot water at the first start-up, and when the hot water is used to generate the waste hot water, the hot water generator is normally operated.

그리고, 상기 압축기(1)로는 기체상태의 작동유체만이 전달되어야 한다. 하 지만, 종래 기술에서 상기 제2열교환기(6)로의 열공급이 원활하지 않으면 상기 제2열교환기(6)에서 작동유체가 증발하지 못해 액체상태의 작동유체가 압축기(1)로 전달될 수 있다. 이와 같이 되면 압축기(1)가 고장나는 문제점이 있다.In addition, only the working fluid in the gaseous state should be delivered to the compressor 1. However, in the related art, when the heat supply to the second heat exchanger 6 is not smooth, the working fluid cannot be evaporated in the second heat exchanger 6, and thus the working fluid in the liquid state can be delivered to the compressor 1. . In this case, there is a problem that the compressor 1 fails.

따라서, 본 고안의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 폐수의 열을 이용해서 온수를 발생하는 목욕탕용 온수발생장치에서 보다 다양한 열원으로부터 열을 공급하도록 하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, and to supply heat from a variety of heat sources in the hot water generator for the bath to generate hot water using the heat of the waste water.

본 고안의 다른 목적은 폐수의 열을 이용해서 온수를 발생하는 목욕탕용 온수발생장치에서 압축기로 액체상태의 작동유체가 전달되는 것을 차단하는 것이다.Another object of the present invention is to block the transmission of the working fluid in the liquid state from the hot water generator for the bath to generate hot water using the heat of the waste water to the compressor.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징에 따르면, 본 고안은 작동유체를 압축하여 상대적으로 고온고압으로 만들어주는 압축기와, 상기 압축기에서 나온 작동유체의 열로 온수를 발생시키는 제1열교환기와, 상기 제1열교환기에서 열교환한 작동유체를 전달받아 팽창시켜 상대적으로 저온저압상태로 만들어주는 팽창밸브와, 외부에서 공급된 폐수와 폐증기로부터 열을 공급받아 상기 팽창밸브를 나온 작동유체를 증발시켜 상기 압축기로 전달하는 제2열교환기와, 상기 제1열교환기를 통과한 작동유체로부터 상기 제2열교환기에서 나와 상기 압축기로 들어가는 작동유체로 열을 공급하는 작동유체열교환기를 포함하여 구성된다.According to a feature of the present invention for achieving the object as described above, the present invention is a compressor that compresses the working fluid to a relatively high temperature and high pressure, and a first heat exchanger for generating hot water by the heat of the working fluid from the compressor And an expansion valve receiving and expanding the working fluid heat-exchanged in the first heat exchanger to make it at a relatively low temperature and low pressure, and evaporating the working fluid coming out of the expansion valve by receiving heat from externally supplied waste water and waste steam. And a working heat exchanger for supplying heat from the working fluid passing through the first heat exchanger to the working fluid exiting the second heat exchanger and entering the compressor.

상기 폐수는 상기 제1열교환기에서 만들어진 온수가 사용되어 버려진 것이고, 상기 폐증기는 목욕탕의 한증실에서 나온 것이다.The waste water is discarded by using hot water produced in the first heat exchanger, and the waste steam comes from a steam room of a bathroom.

상기 작동유체열교환기는 상기 제1열교환기에서 나온 작동유체가 내부에 채워지고 상기 제1열교환기와 아래에서 설명될 수액기를 연결하는 연결관과 연통되는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 설치되고 상기 압축기와 아래에서 설명될 제2열교환기와 연결되는 연결관과 각각 연결되는 코일관을 포함하여 구성된다.The working fluid heat exchanger includes a housing in which the working fluid from the first heat exchanger is filled and in communication with a connecting pipe connecting the first heat exchanger and the receiver described below, and installed inside the housing and It comprises a coil pipe connected to each of the connection pipe connected to the second heat exchanger to be described below.

이와 같은 구성을 가지는 본 고안에 의한 목욕탕용 히트펌프식 온수발생장치에서는 폐수의 열뿐만 아니라 한증실의 폐증기를 사용하여 온수발생장치로 열을 공급하므로 다양한 열원으로부터 열을 공급받아 온수발생장치가 동작되므로 온수발생장치의 동작이 보다 원활하고 신뢰성 있게 이루어지는 효과를 얻을 수 있고, 압축기로 액체상태의 작동유체가 전달되는 것이 방지되어 압축기에 과부하가 걸려 고장나는 것이 방지되는 이점이 있다.In the heat pump type hot water generator for the bath according to the present invention having such a configuration, the hot water generator is supplied with heat from various heat sources because it supplies heat to the hot water generator using waste steam of the steam chamber as well as the heat of the waste water. Since the operation of the hot water generator is more smooth and reliable can be obtained, the operation fluid in the liquid state is prevented from being transmitted to the compressor, there is an advantage that the overload of the compressor is prevented from failure.

이하 본 고안에 의한 목욕탕용 히트펌프식 온수발생장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a heat pump type hot water generator for a bath according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2에는 본 고안에 의한 목욕탕용 히트펌프식 온수발생장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 구성도가 도시되어 있다. 이에 도시된 바에 따르면, 압축기(20)는 온수발생장치의 작동유체를 압축하여 상대적으로 고온고압의 기체상태로 만들어주는 것이다. 상기 압축기(20)에서 나온 작동유체는 유분리기(22)를 통과한다. 상기 유분리기(22)는 압축기(20)에서 나온 작동유체중 오일을 분리해 내어 작동유체만이 아래에서 설명될 제1열교환기(24)로 전달되게 한다.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a preferred embodiment of the heat pump type hot water generator for the bath according to the present invention. As shown, the compressor 20 is to compress the working fluid of the hot water generator to make a gas state of relatively high temperature and high pressure. The working fluid from the compressor 20 passes through the oil separator 22. The oil separator 22 separates oil in the working fluid from the compressor 20 so that only the working fluid is transferred to the first heat exchanger 24, which will be described below.

상기 유분리기(22)의 출구측은 제1열교환기(24)와 연결된다. 즉, 상기 유분리기(22)를 나온 작동유체는 제1열교환기(24)로 전달된다. 상기 제1열교환기(24)는 외부에서 전달된 물을 가열하여 온수탱크(25)로 공급하는 역할을 한다. 즉, 냉수를 온수로 만들어주는 역할을 한다. 본 실시예에서는 제1열교환기(24) 2개가 연속적으로 연결되어 있다.The outlet side of the oil separator 22 is connected to the first heat exchanger 24. That is, the working fluid exiting the oil separator 22 is delivered to the first heat exchanger 24. The first heat exchanger 24 serves to supply water to the hot water tank 25 by heating the water transferred from the outside. In other words, it serves to make cold water into hot water. In this embodiment, two first heat exchangers 24 are connected in series.

상기 제1열교환기(24)의 출구에는 작동유체열교환기(26)가 연결된다. 상기 작동유체열교환기(26)는 상기 제1열교환기(24)에서 나온 상대적으로 중온이고 고압인 작동유체가 통과한다. 상기 제1열교환기(24)에서 나온 작동유체는 대략 온도가 40℃ 정도된다. 상기 제1열교환기(24)에는 제2열교환기(32)를 통과한 작동유체가 상기 제1열교환기(24)에서 나온 작동유체와 열교환을 하여 열을 받게 된다. 이와 같이 되면 상기 제2열교환기(32)에서 나온 작동유체는 열을 전달받게 된다. 이와 같이 작동유체가 열을 전달받으면, 혹시라도 증발되지 않았던 작동유체도 모두 증발되어 기체상태로 된다.A working fluid heat exchanger 26 is connected to the outlet of the first heat exchanger 24. The working fluid heat exchanger 26 is passed through a relatively medium and high pressure working fluid from the first heat exchanger 24. The working fluid from the first heat exchanger 24 has a temperature of about 40 ° C. In the first heat exchanger 24, the working fluid passing through the second heat exchanger 32 exchanges heat with the working fluid from the first heat exchanger 24 to receive heat. In this case, the working fluid from the second heat exchanger 32 receives heat. When the working fluid receives heat as described above, all working fluids which have not been evaporated are also evaporated to a gaseous state.

상기 작동유체열교환기(26)는 상기 제1열교환기(24)에서 나온 작동유체가 내부에 채워지고 상기 제1열교환기(24)와 아래에서 설명될 수액기(27)를 연결하는 연결관(34)과 연통되는 하우징(26')과 상기 하우징(26')의 내부에 설치되고 상기 압축기(20)와 아래에서 설명될 제2열교환기(32)와 연결되는 연결관(34)과 각각 연결되는 코일관(26")을 포함하여 구성된다.The working fluid heat exchanger 26 is a connecting pipe 34 filled with a working fluid from the first heat exchanger 24 and connecting the first heat exchanger 24 and the receiver 27 to be described below. And a connecting pipe 34 installed in the housing 26 'and the housing 26' and connected to the compressor 20 and the second heat exchanger 32 to be described below. It comprises a coil pipe 26 ".

상기 작동유체열교환기(26)를 나온 작동유체는 수액기(27)로 전달된다. 상기 수액기(27)는 상기 제1열교환기(24)에서 열교환되어 응축된 작동유체중 액체상태의 것만을 배출하도록 한다. 또한 수액기(27)는 그 내부에 소정량의 작동유체를 구비하도록 하여 전체 장치에 필요한 작동유체의 양보다 여유가 있도록 한다.The working fluid exiting the working fluid heat exchanger 26 is delivered to the receiver 27. The receiver 27 discharges only the liquid in the working fluid condensed by heat exchange in the first heat exchanger 24. In addition, the receiver 27 is provided with a predetermined amount of working fluid therein to allow more than the amount of working fluid required for the entire apparatus.

상기 수액기(27)를 나온 작동유체는 팽창밸브(28)로 전달된다. 상기 팽창밸브(28)는 상기 제1열교환기(24)에서 열교환되어 응축된 작동유체를 팽창시켜 상대적으로 저온저압으로 만들어준다. 상기 팽창밸브(28)의 출구는 아래에서 설명될 제2열교환기(32)와 연결된다. 본 실시예에서는 2개의 팽창밸브(28)가 사용되는데, 제2열교환기(32)가 2개가 있기 때문이다. 물론, 하나의 팽창밸브(28)에서 작동유체를 팽창시킨 후, 이를 나누어 제2열교환기(32)로 전달할 수도 있다.The working fluid exiting the receiver 27 is delivered to the expansion valve 28. The expansion valve 28 expands the working fluid condensed by heat exchange in the first heat exchanger 24 to make it relatively low temperature low pressure. The outlet of the expansion valve 28 is connected to a second heat exchanger 32 which will be described below. In the present embodiment, two expansion valves 28 are used because there are two second heat exchangers 32. Of course, after expanding the working fluid in one expansion valve 28, it may be divided and delivered to the second heat exchanger (32).

폐수탱크(30)는 상기 온수탱크(25)의 온수가 사용된 후에 버려진 것이 임시로 머무르는 부분이다. 상기 폐수탱크(30)의 내부에는 제2열교환기(32)가 설치된다. 상기 제2열교환기(32)는 작동유체와 상기 폐수탱크(30)의 폐수가 서로 열교환하도록 한다. 이때, 상기 폐수탱크(30)의 폐수로부터 상기 작동유체로 열이 전달된다. 상기 제2열교환기(32)의 출구측은 상기 압축기(20)측과 연결된다.The waste water tank 30 is a part where the waste water tank 30 temporarily stays discarded after the hot water is used. The second heat exchanger 32 is installed inside the waste water tank 30. The second heat exchanger 32 allows the working fluid and the wastewater of the wastewater tank 30 to exchange heat with each other. At this time, heat is transferred from the wastewater of the wastewater tank 30 to the working fluid. The outlet side of the second heat exchanger 32 is connected to the compressor 20 side.

여기서, 상기 압축기(20), 유분리기(22), 제1열교환기(24), 작동유체열교환기(26), 수액기(27), 팽창밸브(28) 및 제2열교환기(32) 등은 연결관(34)을 통해 서로 연결된다.Here, the compressor 20, the oil separator 22, the first heat exchanger 24, the working fluid heat exchanger 26, the receiver 27, the expansion valve 28 and the second heat exchanger 32 and the like It is connected to each other via a connecting pipe 34.

한편, 상기 폐수탱크(30)의 내부로는 한증실(26)에서 나온 폐증기가 유동되는 증기유동관(37)이 통과한다. 상기 증기유동관(37)은 상기 폐수탱크(30)의 내부로 폐증기의 열을 공급하는 역할을 한다. 상기 한증실(36)로는 고압보일러(40)가 증기를 공급한다. 상기 고압보일러(40)는 상기 한증실(36)로 증기를 공급하기 위한 것이다. 도면부호 38은 폐증기가 응축된 응축수를 임시로 보관하는 응축수탱크이다. On the other hand, the steam flow pipe 37 through which the waste steam from the steam chamber 26 flows into the waste water tank 30. The steam flow pipe 37 serves to supply heat of the waste steam into the waste water tank 30. The high pressure boiler 40 supplies steam to the steam chamber 36. The high pressure boiler 40 is for supplying steam to the steam chamber (36). Reference numeral 38 is a condensate tank for temporarily storing condensate condensed with waste steam.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 고안에 의한 목욕탕용 히트펌프식 온수발생장치의 작용을 상세하게 설명한다.Hereinafter will be described in detail the operation of the heat pump type hot water generator for a bath according to the present invention having the configuration as described above.

본 고안의 온수발생장치의 동작은 상기 폐수탱크(30)로 폐수와 폐증기가 공급되어서 작동유체로 열이 공급되어야 한다. 이를 위해 미리 상기 온수탱크(25)에 온수를 준비하고 있다가, 목욕탕 사용자에게 공급하고, 상기 목욕탕 사용자가 온수를 사용하면 폐수가 폐수탱크(30)로 공급되어 온수발생장치의 동작이 시작된다. 물론, 최초로 온수발생장치를 동작시킬 때에는 별도의 온수를 상기 폐수탱크(30)로 공급하거나, 한증실(36)로부터 폐증기를 폐수탱크(30)로 공급하여야 한다.The operation of the hot water generator of the present invention is to supply waste water and steam to the waste water tank 30 to supply heat to the working fluid. To this end, hot water is prepared in advance in the hot water tank 25, and is supplied to a bath user, and when the bath user uses hot water, the waste water is supplied to the waste water tank 30 to start the operation of the hot water generating device. Of course, when the hot water generator is operated for the first time, separate hot water must be supplied to the wastewater tank 30 or waste steam from the steam room 36 to the wastewater tank 30.

이와 같이 제2열교환기(32)로 열이 공급되어 작동유체가 열을 공급받아 증발되어 기체상태로 되면 이는 상기 압축기(20)로 공급되어 압축되어 고온고압의 기체상태로 된다. In this way, when the heat is supplied to the second heat exchanger 32 and the working fluid is supplied with heat and evaporated to be in the gas state, it is supplied to the compressor 20 and compressed to be in the gas state of high temperature and high pressure.

상기 압축기에서 압축되어 고온고압으로 된 작동유체는 유분리기(22)를 통과하면서 오일이 분리되고, 상기 제1열교환기(24)로 전달되어 물로 열을 공급한다. 상기 물로 열이 공급됨에 의해 온수가 발생하고, 상기 온수는 상기 온수탱크(25)에 저장된다. 상기 온수탱크(25)에 저장된 물은 목욕탕에서 사용자들이 목욕용으로 사용한다. 그리고, 이때 사용되어 버려진 온수, 즉 폐수는 상기 폐수탱크(30)로 전달된다.The working fluid compressed by the compressor to a high temperature and high pressure passes through the oil separator 22, and the oil is separated, and is transferred to the first heat exchanger 24 to supply heat to the water. Hot water is generated by supplying heat to the water, and the hot water is stored in the hot water tank 25. The water stored in the hot water tank 25 is used by the users in the bath for bathing. Then, the used hot water, that is, waste water is transferred to the waste water tank 30.

상기 제1열교환기(24)에서 온수를 만들고 나온 작동유체는 대략 40℃정도의 온도를 가지는데, 이는 상기 작동유체열교환기(26)로 전달되어 상기 제2열교환기(32)에서 나와 상기 압축기(20)로 전달되는 작동유체로 열을 전달한다. 참고로 상기 제2열교환기(32)에서 나온 작동유체는 대략 15℃정도의 온도를 가진다. 하지만, 상기 폐수나 폐증기의 공급이 원활하지 않다면 작동유체가 상기 온도를 유지하지 못해 증발이 되지 않을 수도 있다. 하지만, 상기 작동유체열교환기(26)에서 열을 전달받게 되면 상기 압축기(20)로 공급되는 작동유체는 모두 기체상태로 될 수 있다.The working fluid produced after making hot water in the first heat exchanger 24 has a temperature of about 40 ° C., which is transferred to the working fluid heat exchanger 26 and exits the second heat exchanger 32 to provide the compressor ( Transfer heat to the working fluid which is transferred to 20). For reference, the working fluid from the second heat exchanger 32 has a temperature of about 15 ° C. However, if the waste water or the steam supply is not smooth, the working fluid may not maintain the temperature and may not evaporate. However, when the working fluid heat exchanger 26 receives heat, the working fluid supplied to the compressor 20 may be in a gaseous state.

상기 제1열교환기(24)를 통과하여 상기 작동유체열교환기(26)를 거친 작동유체는 수액기(27)를 통과하면서 액체상태의 것만이 상기 팽창밸브(28)로 전달된다. 상기 팽창밸브(28)로 전달된 작동유체는 팽창되고 상기 제2열교환기(32)로 전달된다. 상기 제2열교환기(32)에서는 작동유체가 상기 폐수 및 폐증기로부터 열을 전달받아 증발된다.The working fluid passing through the first heat exchanger 24 and passing through the working fluid heat exchanger 26 passes through the receiver 27, and only the liquid state is transferred to the expansion valve 28. The working fluid delivered to the expansion valve 28 is expanded and delivered to the second heat exchanger 32. In the second heat exchanger 32, a working fluid is evaporated by receiving heat from the wastewater and the waste steam.

상기 제2열교환기(32)를 통과한 작동유체는 상기 작동유체열교환기(26)를 통과하면서 혹시라도 액체상태인 것이 있으면 모두가 기체상태가 되도록 한다. 이와 같이 기체상태로 된 작동유체는 상기 압축기(20)에서 원활하게 압축될 수 있다. 상기 압축기(20)로 작동유체가 전달되면 압축되어 고온고압으로 되고, 위에서 설명된 바와 같은 동작을 반복하여 수행하면서 온수를 발생시키게 된다.The working fluid passing through the second heat exchanger 32 passes through the working fluid heat exchanger 26, so that if there is any liquid state, all of them become gaseous. The working fluid in the gaseous state as described above may be smoothly compressed in the compressor 20. When the working fluid is delivered to the compressor 20, it is compressed to high temperature and high pressure, and generates hot water while repeatedly performing the operation as described above.

한편, 본 고안에서는 작동유체의 증발을 위한 열을 폐수뿐만 아니라 한증실(36)의 폐증기로부터도 얻고 있다. 상기 폐증기는 특히 고온으로 많은 열을 가지고 있으므로, 작동유체로 많은 열을 전달할 수 있게 된다.On the other hand, in the present invention, the heat for evaporation of the working fluid is obtained not only from the wastewater but also from the waste steam of the steam chamber 36. Since the waste steam has a lot of heat, especially at a high temperature, it is possible to transfer a lot of heat to the working fluid.

본 고안의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 고안의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구 범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The scope of the present invention is not limited to the embodiments described above, but is defined by the claims, and various changes and modifications can be made by those of ordinary skill in the art within the scope of the claims. It is self evident.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 고안에 의한 목욕탕용 히트펌프식 온수발생장치에서는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.In the heat pump type hot water generator for a bath according to the present invention as described in detail above, the following effects can be obtained.

먼저, 본 고안에서는 폐수의 열을 이용해서 온수를 발생하는 목욕탕용 온수발생장치에서 목욕탕에 설치된 한증실에서 나오는 폐증기로부터도 열을 공급받도록 하고 있다. 따라서, 보다 다양한 열원으로부터 열을 공급받아 온수발생장치가 동작되므로 온수발생장치의 동작이 보다 원활하고 신뢰성 있게 이루어지는 효과를 얻을 수 있다.First, the present invention is to receive heat from the waste steam from the steam room installed in the bathroom in the hot water generator for the bath to generate hot water using the heat of the waste water. Therefore, since the hot water generator is operated by receiving heat from more various heat sources, the operation of the hot water generator can be more smoothly and reliably obtained.

그리고, 본 고안은 폐수의 열을 이용해서 온수를 발생하는 목욕탕용 온수발생장치에서 압축기로 액체상태의 작동유체가 전달되는 것을 차단하기 위해 압축기로 들어가는 작동유체를 제1열교환기에서 나온 작동유체와 열교환시켜 완전히 증발시키는 것이다. 따라서, 압축기로 액체상태의 작동유체가 전달되는 것이 미연에 방지되어 압축기에 과부하가 걸려 고장나는 것이 방지되는 효과가 있다.In addition, the present invention uses the working fluid from the first heat exchanger and the working fluid entering the compressor to block the transfer of the working fluid in the liquid state from the hot water generator for the bathroom to generate hot water by using the waste water heat Heat exchange to evaporate completely. Therefore, it is possible to prevent the transfer of the working fluid in the liquid state to the compressor in advance, thereby preventing the compressor from being overloaded and failing.

Claims (3)

작동유체를 압축하여 상대적으로 고온고압으로 만들어주는 압축기와,A compressor that compresses the working fluid to a relatively high temperature and high pressure, 상기 압축기에서 나온 작동유체의 열로 온수를 발생시키는 제1열교환기와,A first heat exchanger for generating hot water by the heat of the working fluid from the compressor; 상기 제1열교환기에서 열교환한 작동유체를 전달받아 팽창시켜 상대적으로 저온저압상태로 만들어주는 팽창밸브와,An expansion valve receiving and expanding the working fluid heat-exchanged in the first heat exchanger to make the low temperature and low pressure state; 외부에서 공급된 폐수와 폐증기로부터 열을 공급받아 상기 팽창밸브를 나온 작동유체를 증발시켜 상기 압축기로 전달하는 제2열교환기와,A second heat exchanger receiving heat from externally supplied waste water and waste steam and evaporating the working fluid from the expansion valve to the compressor; 상기 제1열교환기를 통과한 작동유체로부터 상기 제2열교환기에서 나와 상기 압축기로 들어가는 작동유체로 열을 공급하는 작동유체열교환기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 목욕탕용 히트펌프식 온수발생장치.And a working fluid heat exchanger for supplying heat from the working fluid passing through the first heat exchanger to the working fluid entering the compressor from the second heat exchanger. 제 1 항에 있어서, 상기 폐수는 상기 제1열교환기에서 만들어진 온수가 사용되어 버려진 것이고, 상기 폐증기는 목욕탕의 한증실에서 나온 것임을 특징으로 하는 목욕탕용 히트펌프식 온수발생장치.The hot water generator of claim 1, wherein the waste water is discarded by using hot water produced in the first heat exchanger, and the waste steam is from a steam room of a bathroom. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 작동유체열교환기는 상기 제1열교환기에서 나온 작동유체가 내부에 채워지고 상기 제1열교환기와 아래에서 설명될 수액 기를 연결하는 연결관과 연통되는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 설치되고 상기 압축기와 아래에서 설명될 제2열교환기와 연결되는 연결관과 각각 연결되는 코일관을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 목욕탕용 히트펌프식 온수발생장치.3. The working fluid heat exchanger of claim 1 or 2, wherein the working fluid heat exchanger comprises: a housing in which the working fluid from the first heat exchanger is filled and in communication with a connection tube connecting the first heat exchanger and the receiver described below; And a coil pipe installed in the housing and connected to the connection pipe connected to the compressor and the second heat exchanger to be described below, respectively.
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