KR20070065276A - 듀얼 타입 산업용 폐열회수장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은 폐열을 회수하여 냉매사이클을 이용해서 하절기에 고온을 저온으로 낮추어서 실내에 공급하고, 동절기에 저온을 고온으로 높여서 실내에 공급하여 실내의 온방 또는 냉방 비용을 절감할 수 있는 듀얼 타입 산업용 폐열회수장치를 제공하는데 있다.
산업, 폐열, 회수장치
Description
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 듀얼 타입 산업용 폐열회수장치를 개략적으로 도시한 구성도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 듀얼 타입 산업용 폐열회수장치를 제어하는 제어유니트,
도 3은 도 1에서 제1 열교환기를 확대해서 도시한 종단면도이다.
＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞
10:압축기 12:4방향 밸브
14:제1 솔레노이드밸브 16:제1 열교환기
16a:냉매관 18:배관
18a:하부 배출포트 18b:상부 도입포트
20:펌프 22:물탱크
22a:주입구 22b:배출구
23:제2 솔레노이드밸브 24:제1 체크밸브
26:드라이어 28:제1 팽창밸브
29:제1 송풍기 29A,38A:구동모터
30:제2 열교환기 32:어큐뮬레이터
34:제3 솔레노이드밸브 36:제4 솔레노이드밸브
38:제2 송풍기 39:제3 열교환기
40:제2 체크밸브 42:제2 팽창밸브
50:제어유니트 50A:손잡이
50B:힌지 50C:도어
51:메인 스위치 52:4방향밸브 절환스위치
53:온수/온풍 절환스위치 54:타이머
55:동작표시램프 56:온도설정 스위치
57:설정온도 표시수단 58:공급온도 표시수단
59:냉수/냉풍 절환스위치
본 발명은 듀얼 타입 산업용 폐열회수장치에 관한 것으로서, 특히 폐열을 회수하여 냉매사이클을 이용해서 하절기에 고온을 저온으로 낮추어서 실내에 공급하고, 동절기에 저온을 고온으로 높여서 실내에 공급함으로서 실내의 온방 또는 냉방 비용을 절감할 수 있는 듀얼 타입 산업용 폐열회수장치에 관한 것이다.
통상적으로 냉매싸이클을 이용한 냉·온방장치는 동절기에 대기의 찬 공기를 가열하여 실내에 공급하고, 하절기에 대기의 더운 공기를 냉각시켜서 실내에 공급 하여 실내의 온·냉방을 제어하고 있었다.
그런데, 이와 같이 온·냉방을 제어하는 종래의 방법은 동절기에 대기의 찬공기를 높은 온도로 가열하여 실내에 공급하고, 하절기에 대기의 더운 공기를 낮은 온도로 냉각시켜서 실내에 공급하여 실내의 온·냉방을 제어하고 있으므로, 온·냉방에 많은 비용이 소요된다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기 여러 가지 문제점을 감안해서 이루어진 것으로써, 본 발명의 목적은 폐열을 회수하여 냉매사이클을 이용해서 하절기에 고온을 저온으로 낮추어서 실내에 공급하고, 동절기에 저온을 고온으로 높여서 실내에 공급함으로서 실내의 온방 또는 냉방 비용을 절감할 수 있는 듀얼 타입 산업용 폐열회수장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 듀얼 타입 산업용 폐열회수장치는 온수 및 온풍을 사용할 경우에 저온저압의 냉매가스를 공급받아 고온고압의 기화냉매로 압축하는 압축기와, 제1 및 제2 솔레노이드밸브가 오픈(개방)되고, 제3 및 제4 솔레노이드밸브가 클로즈(폐색)시에 상기 압축기에서 배출되는 고온고압의 기화냉매를 4방향 밸브(12)의 a포트 및 b포트를 개재하여 상기 제1 솔레노이드밸브를 통해 받아서 열을 방사하는 제1 열교환기와, 상기 제1 열교환기에서 방사되는 열에 의해 내부에 흐르는 물을 가열시키도록 지그재그로 배열된 배관과, 상기 배관의 하부 배출포트에 배설되어 상기 배관 내의 물을 펌핑해서 상기 제1 열교환기의 주위를 흐르면서 따뜻하게 열교환된 가열된 물을 상기 배관의 상부 도입포트로 배출하 여 순환시키는 펌프와, 상기 배관이 내부에 설치되며, 폐열을 회수하도록 폐열수집탱크에 배설되어 주입구를 통해 도입되는 물을 상기 배관 내에 흐르는 가열된 물에의해 따뜻하게 열교환된 온수를 배출구를 통해 배출하는 물탱크와, 상기 제1 열교환기에서 배출되는 차게 냉각된 저온저압의 액화냉매를 제2 솔레노이드밸브 및 제1 체크밸브를 통해 받아서 저온저압의 액화냉매 내에 함유된 수분을 제거하는 드라이어와, 상기 드라이어에서 수분이 제거된 저온저압의 액화냉매를 받아 기화냉매로 팽창시키는 제1 팽창밸브와, 상기 제1 팽창밸브에서 배출되는 저온저압의 기화냉매를 제1 송풍기로 송풍하면서 증발시켜 온도를 저감시키는 제2 열교환기와, 상기 제2 열교환기에서 배출되는 온도가 저감된 기화냉매를 상기 4방향밸브의 c포트 및 d포트를 통해 받아 온도가 저감된 상기 기화냉매 중에 함유된 액화냉매를 분리하여 기화냉매를 상기 압축기에 배출하는 어큐뮬레이터와, 상기 제1 및 제2 솔레노이드밸브가 폐색되고, 제3 및 제4 솔레노이드밸브가 개방시에 상기 압축기에서 배출되는 고온고압의 기화냉매를 4방향 밸브의 a포트 및 b포트를 개재하여 상기 제3 솔레노이드밸브를 통해 받아서 제2 송풍기의 구동에 따라 공기를 따뜻하게 열교환해서 온풍을 실내로 배출하는 제3 열교환기를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 듀얼 타입 산업용 폐열회수장치는 냉수 및 냉풍을 사용할 경우에 저온저압의 냉매가스를 공급받아 고온고압의 기화냉매로 압축하는 압축기와, 제1 및 제2 솔레노이드밸브가 개방되고, 제3 및 제4 솔레노이드밸브가 클로즈폐색시에 상기 압축기에서 배출되는 고온고압의 기화냉매를 4방향 밸브의 a포트 및 c포트를 개재하여 받아서 고온고압의 냉매를 응축시키면서 발생되는 열을 제1 송풍 기의 구동에 의해 외부로 방사하는 제2 열교환기와, 상기 제2 열교환기에서 배출되는 차게 냉각된 저온저압의 액화냉매를 제2 체크밸브를 통해 받아서 저온저압의 액화냉매 내에 함유된 수분을 제거하는 드라이어와, 상기 드라이어에서 수분이 제거된 저온저압의 액화냉매를 받아 저온저압의 기화냉매로 팽창시키는 제2 팽창밸브와, 상기 제2 팽창밸브에서 배출되는 저온저압의 기화냉매를 제2 솔레노이드밸브를 통해 받아서 저온저압의 기화냉매의 냉기를 방사하는 제1 열교환기와, 상기 제1 열교환기에서 방사되는 저온저압의 기화냉매에 의해 내부에 흐르는 물을 냉각시키도록 지그재그로 배열된 배관과, 상기 배관의 하부 배출포트에 배설되어 상기 배관내의 물을 펌핑해서 상기 제1 열교환기의 주위를 흐르면서 차게 열교환된 냉수를 상기 배관의 상부 도입포트를 통해 상기 배관으로 배출하여 순환시키는 펌프와, 상기 배관이 내부에 설치되며, 폐열을 회수하도록 폐열수집탱크에 배설되어 주입구를 통해 도입되는 물을 상기 배관 내에 흐르는 차게 냉각된 냉수에 의해 차게 열교환된 냉수를 배출구를 통해 배출하는 물탱크와, 상기 제1 열교환기에서 열교환에 의해 따뜻한 기화냉매를 제1 솔레노이드밸브를 개재하여 상기 4방향밸브의 b포트 및 d포트를 통해 받아 상기 기화냉매 중에 함유된 액화냉매를 분리하여 기화냉매를 상기 압축기에 배출하는 어큐뮬레이터와, 상기 제1 및 제2 솔레노이드밸브가 폐색되고, 제3 및 제4 솔레노이드밸브가 개방시에 상기 제2 팽창밸브에서 배출되는 저온저압의 기화냉매를 제4 솔레노이드밸브를 통해 받아서 저온저압의 기화냉매의 냉기를 제2 송풍기의 구동에 따라 공기를 차게 열교환해서 냉풍을 실내로 배출하는 제3 열교환기를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 일실시예에 의한 듀얼 타입 산업용 폐열회수장치에 대하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 듀얼 타입 산업용 폐열회수장치를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 듀얼 타입 산업용 폐열회수장치를 제어하는 제어유니트이고, 도 3은 도 1에서 제1 열교환기를 확대해서 도시한 종단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 듀얼 타입 산업용 폐열회수장치는 온수 및 온풍을 사용할 경우에 저온저압의 냉매가스를 공급받아 고온고압의 기화냉매로 압축하는 압축기(10)와, 제1 및 제2 솔레노이드밸브(14,23)가 오픈(개방)되고, 제3 및 제4 솔레노이드밸브(34,36)가 클로즈(폐색)시에 상기 압축기(10)에서 배출되는 고온고압의 기화냉매를 4방향 밸브(12)의 a포트 및 b포트를 개재하여 상기 제1 솔레노이드밸브(14)를 통해 받아서 열을 방사하는 제1 열교환기(16)와, 상기 제1 열교환기(16)에서 방사되는 열에 의해 내부에 흐르는 물을 가열시키도록 지그재그로 배열된 배관(18)과, 상기 배관(18)의 하부 배출포트(18a)에 배설되어 상기 배관(18) 내의 물을 펌핑해서 상기 제1 열교환기(16)의 주위를 흐르면서 따뜻하게 열교환된 가열된 물을 상기 배관(18)의 상부 도입포트(18b)로 배출하여 순환시키는 펌프(20)와, 상기 배관(18)이 내부에 설치되며, 폐열을 회수하도록 폐열수집탱크(도시하지 않음)에 배설되어 주입구(22a)를 통해 도입되는 물(예를 들면, 4℃의 물)을 상기 배관(18) 내에 흐르는 가열된 물에 의해 따 뜻하게 열교환된 온수(예를 들면, 50℃의 물)를 배출구(22b)를 통해 배출하는 물탱크(22)와, 상기 제1 열교환기(16)에서 배출되는 차게 냉각된 저온저압의 액화냉매를 제2 솔레노이드밸브(23) 및 제1 체크밸브(24)를 통해 받아서 저온저압의 액화냉매 내에 함유된 수분을 제거하는 드라이어(26)와, 상기 드라이어(26)에서 수분이 제거된 저온저압의 액화냉매를 받아 기화냉매로 팽창시키는 제1 팽창밸브(28)와, 상기 제1 팽창밸브(28)에서 배출되는 저온저압의 기화냉매를 제1 송풍기(29)로 송풍하면서 증발시켜 온도를 저감시키는 제2 열교환기(30)와, 상기 제2 열교환기(30)에서 배출되는 온도가 저감된 기화냉매를 상기 4방향밸브(12)의 c포트 및 d포트를 통해 받아 온도가 저감된 상기 기화냉매 중에 함유된 액화냉매를 분리하여 기화냉매를 상기 압축기(10)에 배출하는 어큐뮬레이터(32)와, 상기 제1 및 제2 솔레노이드밸브(14,23)가 클로즈(폐색)되고, 제3 및 제4 솔레노이드밸브(34,36)가 오픈(개방)시에 상기 압축기(10)에서 배출되는 고온고압의 기화냉매를 4방향 밸브(12)의 a포트 및 b포트를 개재하여 상기 제3 솔레노이드밸브(34)를 통해 받아서 제2 송풍기(38)의 구동에 따라 공기를 따뜻하게 열교환해서 온풍을 실내로 배출하는 제3 열교환기(39)로 구성되어 있다.
본 발명의 일실시예에 의한 듀얼 타입 산업용 폐열회수장치는 냉수 및 냉풍을 사용할 경우에 저온저압의 냉매가스를 공급받아 고온고압의 기화냉매로 압축하는 압축기(10)와, 제1 및 제2 솔레노이드밸브(14,23)가 오픈(개방)되고, 제3 및 제4 솔레노이드밸브(34,36)가 클로즈(폐색)시에 상기 압축기(10)에서 배출되는 고온고압의 기화냉매를 4방향 밸브(12)의 a포트 및 c포트를 개재하여 받아서 고온고압 의 냉매를 응축시키면서 발생되는 열을 제1 송풍기(29)의 구동에 의해 외부로 방사하는 제2 열교환기(30)와, 상기 제2 열교환기(30)에서 배출되는 차게 냉각된 저온저압의 액화냉매를 제2 체크밸브(40)를 통해 받아서 저온저압의 액화냉매 내에 함유된 수분을 제거하는 드라이어(26)와, 상기 드라이어(26)에서 수분이 제거된 저온저압의 액화냉매를 받아 저온저압의 기화냉매로 팽창시키는 제2 팽창밸브(42)와, 상기 제2 팽창밸브(42)에서 배출되는 저온저압의 기화냉매를 제2 솔레노이드밸브(23)를 통해 받아서 저온저압의 기화냉매의 냉기를 방사하는 제1 열교환기(16)와, 상기 제1 열교환기(16)에서 방사되는 저온저압의 기화냉매에 의해 내부에 흐르는 물을 냉각시키도록 지그재그로 배열된 배관(18)과, 상기 배관(18)의 하부 배출포트(18a)에 배설되어 상기 배관(18) 내의 물을 펌핑해서 상기 제1 열교환기(16)의 주위를 흐르면서 차게 열교환된 냉수를 상기 배관(18)의 상부 도입포트(18b)를 통해 상기 배관(18)으로 배출하여 순환시키는 펌프(20)와, 상기 배관(18)이 내부에 설치되며, 폐열을 회수하도록 폐열수집탱크(도시하지 않음)에 배설되어 주입구(22a)를 통해 도입되는 물(예를 들면, 4℃의 물)을 상기 배관(18) 내에 흐르는 차게 냉각된 냉수에 의해 차게 열교환된 냉수를 배출구(22b)를 통해 배출하는 물탱크(22)와, 상기 제1 열교환기(16)에서 열교환에 의해 따뜻한 기화냉매를 제1 솔레노이드밸브(14)를 개재하여 상기 4방향밸브(22)의 b포트 및 d포트를 통해 받아 상기 기화냉매중에 함유된 액화냉매를 분리하여 기화냉매를 상기 압축기(10)에 배출하는 어큐뮬레이터(32)와, 상기 제1 및 제2 솔레노이드밸브(14,23)가 클로즈(폐색)되고, 제3 및 제4 솔레노이드밸브(34,36)가 오픈(개방)시에 상기 제2 팽창밸브(42)에서 배출 되는 저온저압의 기화냉매를 제4 솔레노이드밸브(36)를 통해 받아서 저온저압의 기화냉매의 냉기를 제2 송풍기(38)의 구동에 따라 공기를 차게 열교환해서 냉풍을 실내로 배출하는 제3 열교환기(39)로 구성되어 있다.
본 발명의 듀얼 타입 산업용 폐열회수장치를 제어하는 제어유니트(50)는 전원을 인가하는 메인스위치(51)와, 상기 메인스위치(51)의 스위칭 온시에 4방향밸브를 절환하는 4방향밸브 절환스위치(52)와, 온수 또는 온풍을 선택하는 온수/온풍 절환스위치(53)와, 구동시간을 설정하는 타이머(54)와, 상기 타이머(54)에 의해 설정된 시간동안 동작하고 있음을 표시하는 동작표시램프(55)와, 온도를 설정하는 온도설정 스위치(56)와, 상기 온도설정 스위치(56)에 의해 설정된 온도를 표시하는 설정온도 표시수단(57)과, 냉수 또는 냉풍을 선택하는 냉수/냉풍 절환스위치(59)와, 온수, 온풍, 냉수 또는 냉풍의 공급온도를 표시하는 공급온도 표시수단(58)으로 구성되어 있다.
상기 물탱크(22) 내에 배설되는 배관(18)은 직렬, 병렬 또는 직병렬 혼성 중에서 선택된 어느 하나로 배관할 수 있는 것은 물론이다.
도면에서 미설명부호 29A는 상기 제1 송풍기(29)를 구동하는 구동모터이고, 38A는 상기 제2 송풍기(38)를 구동하는 구동모터이다. 그리고 도 2에 있어서 50A는 손잡이이고, 50B는 제어유니트(50)의 트러블 발생시에 제어유니트(50)의 유지/보수를 위하여 도어(50C)를 개폐할 수 있도록 설치된 힌지이다
다음에, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 듀얼 타입 산업용 폐열회수장치에 대한 작용 및 효과에 대하여 설명한다.
온수를 사용할 경우의 동작설명
먼저, 제어유니트(50)의 메인스위치(51)를 스위칭 온하고, 4방향밸브 절환스위치(52)를 온수위치에 설정하면 상기 4방향밸브 절환스위치(52)의 a포트와 b포트가 도통됨과 동시에, 상기 4방향밸브 절환스위치(52)의 d포트와 c포트가 도통되고, 온수/온풍 절환스위치(53)를 온수에 설정하면, 제1 및 제2 솔레노이드밸브(14,23)가 오픈(개방)되고, 제3 및 제4 솔레노이드밸브(34,36)가 클로즈(폐색)된다.
다음에, 온도설정 스위치(56)를 사용하여 온도를 설정하면, 설정된 온도가 설정온도 표시수단(57)에 표시되며, 타이머(54)에 의해 본 발명의 듀얼 타입 산업용 폐열회수장치의 동작시간을 타이머(54)에 의해 설정하면, 동작표시램프(55)가 발광하여 본 발명의 듀얼 타입 산업용 폐열회수장치가 동작 중임을 표시한다.
이에 따라, 압축기(10)가 구동하여 어큐뮬레이터(32)로부터 저온저압의 기화냉매를 공급받아 고온고압의 기화냉매로 압축하며, 상기 압축기(10)에서 출력되는 고온고압의 기화냉매가 상기 4방향밸브 절환스위치(52)의 a포트와 b포트, 제1 솔레노이드밸브(14)를 통해서 제1 열교환기(16)에 공급된다.
상기 제1 열교환기(16)에 공급된 고온고압의 기화냉매는 상기 제1 열교환기(16) 내에 분기된 다수의 냉매관(16a)을 흐르면서 펌프(20)의 구동에 따라 물탱크(22) 내에 설치된 배관(18)의 배출포트(18a)를 통해서 배출되는 상기 배관(18) 내의 물이 상기 제1 열교환기(16) 내에 도입되어 상기 제1 열교환기(16) 내에 분기된 다수의 냉매관(16a) 외주면과 접촉하면서 열교환되어 따뜻하게 가열된 온수가 상기 배관(18)의 배출포트(18a)를 통해서 상기 배관(18) 내를 반복해서 순환됨에 따라 상기 물탱크(22)의 주입구(22a)를 통해서 도입된 물(폐열에 의해 따뜻해진 온도의 물)이 따뜻하게 열교환되어 물탱크(22)의 배출구(22b)를 통해서 도시하지 않은 실내에 공급되어 실내를 보온하는 온수로서 사용된다.
이때, 상기 물탱크(22)의 배출구(22b)를 통해서 도시하지 않은 실내에 공급되는 온수의 온도는 제어유니트(50)의 공급온도 표시수단(58)에 표시된다.
한편, 상기 제1 열교환기(16) 내에 분기된 다수의 냉매관(16a)을 흐르는 고온고압의 기화냉매와 상기 펌프(20)의 구동에 따라 물탱크(22) 내에 설치된 배관(18)의 배출포트(18a)를 통해서 배출되는 상기 배관(18) 내의 물이 상기 제1 열교환기(16) 내에서 열교환되어 차게 냉각된 저온저압의 액화냉매는 제2 솔레노이드밸브(23) 및 제1 체크밸브(24)를 통해 드라이어(26)에 도입된다.
상기 드라이어(26)에서는 도입된 저온저압의 액화냉매 내에 함유된 수분을 제거하고, 상기 드라이어(26)에서 수분이 제거된 저온저압의 액화냉매는 제1 팽창밸브(28)에서 팽창시켜서 저온저압의 기화냉매로 변화되어 증발기로 작용하는 제2 열교환기(30)에 도입된다.
상기 제2 열교환기(30)에 도입된 저온저압의 기화냉매는 구동모터(29A)에 연동되는 제1 송풍기(29)의 회전에 따라 블로우잉(송풍)되는 찬공기에 의해 증발시켜 온도를 저감시키며, 상기 제2 열교환기(30)에서 저온저압의 기화냉매로 증발되어 온도가 저감된 기화냉매는 상기 4방향밸브(12)의 c포트 및 d포트를 통해서 상기 어큐뮬레이터(32)에 도입되며, 상기 어큐뮬레이터(32)에 도입된 저온저압의 기화냉매는 상기 어큐뮬레이터(32)에서 상기 기화냉매 중에 함유된 액화냉매를 분리하여 순 수한 기화냉매를 상기 압축기(10)에 배출하고, 상기 압축기(10)의 구동에 따라 고온고압의 기화냉매로 압축시켜서 앞에서 설명한 바와 같이 상기 4방향밸브(12)의 a포트 및 b포트와 제1 솔레노이드밸브(14)를 거쳐서 상기 제1 열교환기(16)에 공급되어서 앞에서 설명한 동작을 행한다.
온풍을 사용할 경우의 동작설명
온수를 사용할 경우와 같이 상기 제어유니트(50)의 메인스위치(51)를 스위칭 온하고, 4방향밸브 절환스위치(52)를 온수위치에 설정하면 상기 4방향밸브 절환스위치(52)의 a포트와 b포트가 도통됨과 동시에, 상기 4방향밸브 절환스위치(52)의 d포트와 c포트가 도통되고, 온수/온풍 절환스위치(53)를 온풍에 설정하면, 제1 및 제2 솔레노이드밸브(14,23)가 폐색(클로즈)되고, 제3 및 제4 솔레노이드밸브(34,36)가 개방(오픈)된다.
다음에, 온도설정 스위치(56)를 사용하여 온도를 설정하면, 설정된 온도가 설정온도 표시수단(57)에 표시되며, 타이머(54)에 의해 본 발명의 듀얼 타입 산업용 폐열회수장치의 동작시간을 타이머(54)에 의해 설정하면, 동작표시램프(55)가 발광하여 본 발명의 듀얼 타입 산업용 폐열회수장치가 동작 중임을 표시한다.
이에 따라, 상기 압축기(10)가 구동하여 상기 어큐뮬레이터(32)로부터 저온저압의 기화냉매(기화가스)를 공급받아 고온고압의 기화냉매로 압축하며, 상기 압축기(10)에서 출력되는 고온고압의 기화냉매가 상기 4방향밸브 절환스위치(52)의 a포트와 b포트, 제3 솔레노이드밸브(34)를 통해서 증발기로 작용하는 제3 열교환기(39)에 공급된다.
상기 제3 열교환기(39)에 공급된 고온고압의 냉매는 구동모터(38A)에 연동되는 제2 송풍기(38)의 구동에 따라 공기를 상기 제3 열교환기(39)에 블로우잉해서 따뜻하게 열교환된 온풍을 실내로 배출하여 실내의 온도를 공조하여 실내의 온도를 적정하게 공조할 수 있다.
이때, 상기 제3 열교환기(39)에서 따뜻하게 열교환되어 도시하지 않은 실내에 공급되는 온풍의 온도는 제어유니트(50)의 공급온도 표시수단(58)에 표시된다.
한편, 상기 제3 열교환기(16) 내에 분기된 다수의 냉매관(16a)을 흐르는 고온고압의 기화냉매와 상기 펌프(20)의 구동에 따라 물탱크(22) 내에 설치된 배관(18)의 배출포트(18a)를 통해서 배출되는 상기 배관(18) 내의 물이 상기 제1 열교환기(16) 내에서 열교환됨에 따라 차게 냉각된 저온저압의 액화냉매는 제2 솔레노이드밸브(23) 및 제1 체크밸브(24)를 통해 드라이어(26)에 도입된다.
상기 드라이어(26)에서는 도입된 저온저압의 액화냉매 내에 함유된 수분을 제거하고, 상기 드라이어(26)에서 수분이 제거된 저온저압의 액화냉매는 제1 팽창밸브(28)에서 팽창시켜서 저온저압의 기화냉매로 변화되어 증발기로 작용하는 제2 열교환기(30)에 도입된다.
상기 제2 열교환기(30)에 도입된 저온저압의 기화냉매는 구동모터(29A)에 연동되는 제1 송풍기(29)의 회전에 따라 블로우잉(송풍)되는 찬공기에 의해 증발시켜 온도를 저감시키며, 상기 제2 열교환기(30)에서 저온저압의 기화냉매로 증발되어 온도가 저감된 기화냉매는 상기 4방향밸브(12)의 c포트 및 d포트를 통해서 상기 어큐뮬레이터(32)에 도입되며, 상기 어큐뮬레이터(32)에 도입된 저온저압의 기화냉매 는 상기 어큐뮬레이터(32)에서 상기 기화냉매 중에 함유된 액화냉매를 분리하여 순수한 기화냉매를 상기 압축기(10)에 배출하고, 상기 압축기(10)의 구동에 따라 고온고압의 액화냉매로 압축시켜서 앞에서 설명한 바와 같이 4방향밸브(12)의 a포트 및 b포트와 제1 솔레노이드밸브(14)를 거쳐서 상기 제1 열교환기(16)에 공급되어서 앞에서 설명한 동작을 행한다.
냉수를 사용할 경우 동작설명
상기 제어유니트(50)의 메인스위치(51)를 스위칭 온하고, 4방향밸브 절환스위치(52)를 냉수위치에 설정하면 상기 4방향밸브 절환스위치(52)의 a포트와 c포트가 도통됨과 동시에, 상기 4방향밸브 절환스위치(52)의 b포트와 d포트가 도통되고, 냉수/냉풍 절환스위치(59)를 냉수에 설정하면, 제1 및 제2 솔레노이드밸브(14,23)가 오픈(개방)되고, 제3 및 제4 솔레노이드밸브(34,36)가 클로즈(폐색)된다.
다음에, 온도설정 스위치(56)를 사용하여 온도를 설정하면, 설정된 온도가 설정온도 표시수단(57)에 표시되며, 타이머(54)에 의해 본 발명의 듀얼 타입 산업용 폐열회수장치의 동작시간을 타이머(54)에 의해 설정하면, 동작표시램프(55)가 발광하여 본 발명의 듀얼 타입 산업용 폐열회수장치가 동작 중임을 표시한다.
이에 따라, 상기 압축기(10)가 구동하여 어큐뮬레이터(32)로부터 저온저압의 기화냉매(냉매가스)를 공급받아 고온고압의 기화냉매로 압축하며, 상기 압축기(10)에서 출력되는 고온고압의 기화냉매가 상기 4방향밸브 절환스위치(52)의 a포트와 c포트를 통해서 응축기로 작용하는 제2 열교환기(30)에 공급된다.
상기 제2 열교환기(30)에 공급된 고온고압의 기화냉매는 상기 제2 열교환기 (30)를 통과하면서 구동모터(29A)의 구동에 연동되는 제1 송풍기(29)의 회전에 따라 송풍되는 찬공기에 의해 응축될 때 발생되는 열을 외부(또는 온풍을 필요로 하는 곳)로 방사하고, 상기 제2 열교환기(30)에서 응축되어 배출되는 저온저압의 액화냉매는 제2 체크밸브(40)를 개재하여 드라이어(26)에 도입된다.
상기 드라이어(26)에서는 도입된 저온저압의 액화냉매 내에 함유된 수분을 제거하고, 상기 드라이어(26)에서 수분이 제거된 저온저압의 액화냉매는 제2 팽창밸브(42)에서 팽창시켜서 저온저압의 기화냉매로 변화되어 제2 솔레노이드밸브(23)를 통해서 증발기로 작용하는 제1 열교환기(16)에 도입된다.
상기 제1 열교환기(16)에 도입된 저온저압의 기화냉매는 상기 제1 열교환기(16) 내에 분기된 다수의 냉매관(16a)을 흐르면서 펌프(20)의 구동에 따라 물탱크(22) 내에 설치된 배관(18)의 배출포트(18a)를 통해서 배출되는 상기 배관(18) 내의 물이 상기 제1 열교환기(16) 내에 도입되어 상기 제1 열교환기(16) 내에 분기된 다수의 냉매관(16a) 외주면과 접촉하면서 열교환되어 차게 냉각된 냉수가 상기 배관(18)의 배출포트(18a)를 통해서 상기 배관(18) 내를 반복해서 순환됨에 따라 상기 물탱크(22)의 주입구(22a)를 통해서 도입된 물(폐열에 의해 따뜻해진 온도의 물)이 차게 열교환되어 물탱크(22)의 배출구(22b)를 통해서 도시하지 않은 실내에 공급되어 실내의 온도를 낮추는 냉수로서 사용된다.
이때, 상기 물탱크(22)의 배출구(22b)를 통해서 도시하지 않은 실내에 공급되는 냉수의 온도는 제어유니트(50)의 공급온도 표시수단(58)에 표시된다.
한편, 상기 펌프(20)의 구동에 따라 물탱크(22) 내에 설치된 배관(18)의 배 출포트(18a)를 통해서 배출되는 상기 배관(18) 내의 물이 상기 제1 열교환기(16) 내에서 열교환되어 따뜻해진 기화냉매(반액 반기화냉매)는 제1 솔레노이드밸브(14) 및 상기 4방향밸브(12)의 b포트 및 d포트를 통해 어큐뮬레이터(32)에 도입되며, 상기 어큐뮬레이터(32)에 도입된 따뜻해진 기화냉매는 상기 어큐뮬레이터(32)에서 상기 기화냉매 중에 함유된 액화냉매를 분리하여 순수한 기화냉매를 상기 압축기(10)에 배출하고, 상기 압축기(10)의 구동에 따라 고온고압의 기화냉매로 압축시켜서 앞에서 설명한 바와 같이 4방향밸브(12)의 a포트 및 c포트를 거쳐서 응축기로 작용하는 상기 제2 열교환기(30)에 공급되어서 앞에서 설명한 바와 같이 순환된다.
냉풍을 사용할 경우 동작설명
상기 제어유니트(50)의 메인스위치(51)를 스위칭 온하고, 4방향밸브 절환스위치(52)를 냉풍위치에 설정하면 상기 4방향밸브 절환스위치(52)의 a포트와 c포트가 도통됨과 동시에, 상기 4방향밸브 절환스위치(52)의 b포트와 d포트가 도통되고, 냉수/냉풍 절환스위치(59)를 냉풍에 설정하면, 제1 및 제2 솔레노이드밸브(14,23)가 클로즈(폐색)되고, 제3 및 제4 솔레노이드밸브(34,36)가 오픈(개방)된다.
다음에, 온도설정 스위치(56)를 사용하여 온도를 설정하면, 설정된 온도가 설정온도 표시수단(57)에 표시되며, 타이머(54)에 의해 본 발명의 듀얼 타입 산업용 폐열회수장치의 동작시간을 타이머(54)에 의해 설정하면, 동작표시램프(55)가 발광하여 본 발명의 듀얼 타입 산업용 폐열회수장치가 동작 중임을 표시한다.
이에 따라, 상기 압축기(10)가 구동하여 어큐뮬레이터(32)로부터 저온저압의 냉매가스를 공급받아 고온고압의 기화냉매로 압축하며, 상기 압축기(10)에서 출력 되는 고온고압의 기화냉매가 상기 4방향밸브 절환스위치(52)의 a포트와 c포트를 통해서 응축기로 작용하는 제2 열교환기(30)에 공급된다.
상기 제2 열교환기(30)에 공급된 고온고압의 기화냉매는 상기 제2 열교환기(30)를 통과하면서 구동모터(29A)의 구동에 연동되는 제1 송풍기(29)의 회전에 따라 송풍되는 찬공기에 의해 응축될 때 발생되는 열을 외부(또는 온풍을 필요로 하는 곳)로 방사하고, 상기 제2 열교환기(30)에서 응축되어 배출되는 저온저압의 액화냉매는 제2 체크밸브(40)를 개재하여 드라이어(26)에 도입된다.
상기 드라이어(26)에서는 도입된 저온저압의 액화냉매 내에 함유된 수분을 제거하고, 상기 드라이어(26)에서 수분이 제거된 저온저압의 액화냉매는 제2 팽창밸브(42)에서 팽창시켜서 저온저압의 기화냉매로 변화되어 제4 솔레노이드밸브(36)를 통해서 증발기로 작용하는 제3 열교환기(39)에 도입된다.
상기 제3 열교환기(39)에 도입된 저온저압의 기화냉매는 구동모터(38A)에 연동되는 제2 송풍기(38)의 구동에 따라 공기를 상기 제3 열교환기(39)에 송풍해서 차게 열교환된 냉풍을 실내로 배출하여 실내의 온도를 공조하여 실내의 온도를 적정하게 공조할 수 있다.
이때, 상기 제3 열교환기(39)에서 따뜻하게 열교환되어 도시하지 않은 실내에 공급되는 냉풍의 온도는 제어유니트(50)의 공급온도 표시수단(58)에 표시된다.
한편, 상기 제3 열교환기(39) 내에서 열교환되어 따뜻해진 기화냉매(반액 반기화냉매)는 제3 솔레노이드밸브(34) 및 상기 4방향밸브(12)의 b포트 및 d포트를 통해 어큐뮬레이터(32)에 도입되며, 상기 어큐뮬레이터(32)에 도입된 따뜻해진 기 화냉매는 상기 어큐뮬레이터(32)에서 상기 저온저압의 기화냉매 중에 함유된 액화냉매를 분리하여 순수한 기화냉매를 상기 압축기(10)에 배출하고, 상기 압축기(10)의 구동에 따라 고온고압의 기화냉매로 압축시켜서 앞에서 설명한 바와 같이 4방향밸브(12)의 a포트 및 c포트를 거쳐서 상기 제2 열교환기(30)에 공급되어서 앞에서 설명한 바와 같이 순환된다.
상기 설명에 있어서, 듀얼 타입 산업용 폐열회수장치에 관하여 예를 들어서 설명하였으나, 본 발명은 농·수산용 폐열회수장치에도 적용할 수 있는 것은 물론이다.
상기 설명에 있어서, 특정 실시예를 들어서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 본 발명의 개념을 이탈하지 않는 범위내에서 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 여러가지로 설계변경할 수 있음은 물론이다.
앞에서 설명한 바와 같이 본 발명의 듀얼 타입 산업용 폐열회수장치에 의하면, 폐열을 회수하여 냉매사이클을 이용해서 하절기에 고온을 저온으로 낮추어서 실내에 공급하고, 동절기에 저온을 고온으로 높여서 실내에 공급하여 실내의 온방 또는 냉방 비용을 절감할 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.
Claims (4)
- 온수 및 온풍을 사용할 경우에 저온저압의 냉매가스를 공급받아 고온고압의 기화냉매로 압축하는 압축기(10)와, 제1 및 제2 솔레노이드밸브(14,23)가 개방되고, 제3 및 제4 솔레노이드밸브(34,36)가 폐색시에 상기 압축기(10)에서 배출되는 고온고압의 기화냉매를 4방향 밸브(12)의 a포트 및 b포트를 개재하여 상기 제1 솔레노이드밸브(14)를 통해 받아서 열을 방사하는 제1 열교환기(16)와, 상기 제1 열교환기(16)에서 방사되는 열에 의해 내부에 흐르는 물을 가열시키도록 지그재그로 배열된 배관(18)과, 상기 배관(18)의 하부 배출포트(18a)에 배설되어 상기 배관(18) 내의 물을 펌핑해서 상기 제1 열교환기(16)의 주위를 흐르면서 따뜻하게 열교환된 가열된 물을 상기 배관(18)의 상부 도입포트(18b)로 배출하여 순환시키는 펌프(20)와, 상기 배관(18)이 내부에 설치되며, 폐열을 회수하도록 폐열수집탱크에 배설되어 주입구(22a)를 통해 도입되는 물을 상기 배관(18) 내에 흐르는 가열된 물에 의해 따뜻하게 열교환된 온수를 배출구(22b)를 통해 배출하는 물탱크(22)와, 상기 제1 열교환기(16)에서 배출되는 차게 냉각된 저온저압의 액화냉매를 제2 솔레노이드밸브(23) 및 제1 체크밸브(24)를 통해 받아서 저온저압의 액화냉매 내에 함유된 수분을 제거하는 드라이어(26)와, 상기 드라이어(26)에서 수분이 제거된 저온저압의 액화냉매를 받아 기화냉매로 팽창시키는 제1 팽창밸브(28)와, 상기 제1 팽창밸브(28)에서 배출되는 저온저압의 기화냉매를 제1 송풍기(29)로 송풍하면서 증발시켜 온도를 저감시키는 제2 열교환기(30)와, 상기 제2 열교환기(30)에서 배출되는 온도가 저감된 기화냉매를 상기 4방향밸브(12)의 c포트 및 d포트를 통해 받아 온도가 저감된 상기 기화냉매 중에 함유된 액화냉매를 분리하여 기화냉매를 상기 압축기(10)에 배출하는 어큐뮬레이터(32)와, 상기 제1 및 제2 솔레노이드밸브(14,23)가 폐색되고, 제3 및 제4 솔레노이드밸브(34,36)가 개방시에 상기 압축기(10)에서 배출되는 고온고압의 기화냉매를 4방향 밸브(12)의 a포트 및 b포트를 개재하여 상기 제3 솔레노이드밸브(34)를 통해 받아서 제2 송풍기(38)의 구동에 따라 공기를 따뜻하게 열교환해서 온풍을 실내로 배출하는 제3 열교환기(39)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 듀얼 타입 산업용 폐열회수장치.
- 냉수 및 냉풍을 사용할 경우에 저온저압의 냉매가스를 공급받아 고온고압의 기화냉매로 압축하는 압축기(10)와, 제1 및 제2 솔레노이드밸브(14,23)가 오픈(개방)되고, 제3 및 제4 솔레노이드밸브(34,36)가 폐색시에 상기 압축기(10)에서 배출되는 고온고압의 기화냉매를 4방향 밸브(12)의 a포트 및 c포트를 개재하여 받아서 고온고압의 냉매를 응축시키면서 발생되는 열을 제1 송풍기(29)의 구동에 의해 외부로 방사하는 제2 열교환기(30)와, 상기 제2 열교환기(30)에서 배출되는 차게 냉각된 저온저압의 액화냉매를 제2 체크밸브(40)를 통해 받아서 저온저압의 액화냉매내에 함유된 수분을 제거하는 드라이어(26)와, 상기 드라이어(26)에서 수분이 제거된 저온저압의 액화냉매를 받아 저온저압의 기화냉매로 팽창시키는 제2 팽창밸브(42)와, 상기 제2 팽창밸브(42)에서 배출되는 저온저압의 기화냉매를 제2 솔레노이드밸브(23)를 통해 받아서 저온저압의 기화냉매의 냉기를 방사하는 제1 열교환기 (16)와, 상기 제1 열교환기(16)에서 방사되는 저온저압의 기화냉매에 의해 내부에 흐르는 물을 냉각시키도록 지그재그로 배열된 배관(18)과, 상기 배관(18)의 하부 배출포트(18a)에 배설되어 상기 배관(18) 내의 물을 펌핑해서 상기 제1 열교환기(16)의 주위를 흐르면서 차게 열교환된 냉수를 상기 배관(18)의 상부 도입포트(18b)를 통해 상기 배관(18)으로 배출하여 순환시키는 펌프(20)와, 상기 배관(18)이 내부에 설치되며, 폐열을 회수하도록 폐열수집탱크에 배설되어 주입구(22a)를 통해 도입되는 물을 상기 배관(18) 내에 흐르는 차게 냉각된 냉수에 의해 차게 열교환된 냉수를 배출구(22b)를 통해 배출하는 물탱크(22)와, 상기 제1 열교환기(16)에서 열교환에 의해 따뜻한 기화냉매를 제1 솔레노이드밸브(14)를 개재하여 상기 4 방향밸브(22)의 b포트 및 d포트를 통해 받아 상기 기화냉매 중에 함유된 액화냉매를 분리하여 기화냉매를 상기 압축기(10)에 배출하는 어큐뮬레이터(32)와, 상기 제1 및 제2 솔레노이드밸브(14,23)가 폐색되고, 제3 및 제4 솔레노이드밸브(34,36)가 개방시에 상기 제2 팽창밸브(42)에서 배출되는 저온저압의 기화냉매를 제4 솔레노이드밸브(36)를 통해 받아서 저온저압의 기화냉매의 냉기를 제2 송풍기(38)의 구동에 따라 공기를 차게 열교환해서 냉풍을 실내로 배출하는 제3 열교환기(39)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 듀얼 타입 산업용 폐열회수장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어유니트(50)는 전원을 인가하는 메인스위치(51)와, 상기 메인스위치(51)의 스위칭 온시에 4방향밸브를 절환하는 4방향밸브 절환스위치(52)와, 온수 또는 온풍을 선택하는 온수/온풍 절환스위치(53)와, 구 동시간을 설정하는 타이머(54)와, 상기 타이머(54)에 의해 설정된 시간동안 동작하고 있음을 표시하는 동작표시램프(55)와, 온도를 설정하는 온도설정 스위치(56)와, 상기 온도설정 스위치(56)에 의해 설정된 온도를 표시하는 설정온도 표시수단(57)과, 냉수 또는 냉풍을 선택하는 냉수/냉풍 절환스위치(59)와, 온수, 온풍, 냉수 또는 냉풍의 공급온도를 표시하는 공급온도 표시수단(58)으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 듀얼 타입 산업용 폐열회수장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 물탱크(22) 내에 배설되는 배관(18)은 직렬 배관, 병렬 배관 또는 직·병렬 혼성 배관 중에서 선택된 어느 하나로 배관되어 있는 것을 특징으로 하는 듀얼 타입 산업용 폐열회수장치.
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