KR20070119993A - 해수 및 기능성 물용 히트펌프 온수가열시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 해수 및 기능성 물용 히트펌프 온수가열시스템에 관한 것으로서, 고온 가스를 해수와 직접 열교환이 이루어지지 않고 물 또는 증류수를 가스와 열교환되게 한 후 해수와 열교환이 이루어지게 하여 해수의 열교환능력이 향상되고, 또한 해수와 직접 열교환이 이루어지지 않아서 열교환 장비의 내구성이 증대되어 해수사우나 및 축양(양식)장 등에 적용하여 연료절감이 이루어지는 효과를 갖는다.
열가스(hot gas), 증류수, 해수, 사우나, 축양장, 양식장, 열교환기

Description

해수 및 기능성 물용 히트펌프 온수가열시스템{HEAT PUMP HEATING SYSTEM FOR A SEA WATER AND A FUNCTION WATER}
도 1은 본 발명의 해수 및 기능성 물용 히트펌프 온수가열시스템.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 가스압축기 20: 유(oil)분리기
30, 30A, 30B: 4방밸브 40: 증류수 또는 물 탱크
50: 해수 또는 기능성 물 탱크 60: 증발기
70: 냉수 또는 방류 탱크 80: 드라이어
90: 액(液)분리기 100: 팽창밸브
V 체크밸브 P: 펌프
본 발명은 해수 및 기능성 물용 히트펌프 온수가열시스템에 관한 것으로서, 가스 압축기의 고온/고압가스로 물 또는 증류수 등을 가열하여 고온수를 발생시킨 다음 해수 및 기타 기능성 물과 열교환이 이루어지게 하여 용도에 맞는 물을 적절히 공급할 수 있고 열교환 능력이 향상되고 장비 내구성이 증대된 해수 및 기능성 물용 히트펌프 온수가열시스템에 관한 것이다.
종래의 해수용 온수 가열시스템에 사용되는 티타늄 해수용 열교환기는 열교환이 고온/고압하에 이루어졌으나 열교환효율이 낮아지고 염분으로 인해 파손이 빈번하게 발생하는 문제점이 있었다.
따라서, 열교환효율이 향상되고 염분으로 인한 파손이 방지될 수 있는 열교환 시스템의 필요성이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명의 목적은 고온 가스를 해수와 직접 열교환이 이루어지지 않고 물 또는 증류수를 가스와 열교환되게 한 후 해수와 열교환이 이루어지게 하여 해수의 열교환능력이 향상된 해수 및 기능성 물용 히트펌프 온수가열시스템을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 해수와 직접 열교환이 이루어지지 않아서 열교환 장비의 내구성이 증대된 해수 및 기능성 물용 히트펌프 온수가열시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 해수 및 기능성 물용 히트펌프 온수가열시스템은
고온/고압의 가스로 압축한 후 유분리기를 통과시켜 가스에서 오일을 제거하여 4방밸브로 핫가스(hot gas)를 공급하는 가스압축기,
가스 압축기로부터 공급된 고온/고압의 핫가스를 물탱크 또는 증류수 탱크와 열교환시켜 물 또는 증류수를 고온수로 생성하고, 해수 및 기타 기능성 물을 가열 하기 위해 4방밸브 및 해수 탱크(및 기타 기능성 물 탱크)와 연결된 물탱크 또는 증류수 탱크,
물 또는 증류수 탱크와 해수 탱크 사이에 설치되어 물 또는 증류수와 해수 및 기타 기능성 물의 유동을 제어하는 4방밸브,
해수 또는 기능성 물이 직수되고 증류수 탱크와 열교환되어 온도가 상승된 해수 또는 기능성 물을 저장 및 공급하는 해수 또는 기능성 물 탱크,
물 또는 증류수 탱크와 열교환되어 온도가 낮아진 고압가스를 증발기와 연결하는 4방밸브,
4방밸브와 증발기 사이에 설치된 팽창밸브,
증발기와 연결되어 열교환이 이루어지고, 저온으로 냉각되어 외부로 방출되거나 냉수를 공급하는 냉수탱크 또는 방류탱크,
증발기와 가스 압축기를 연결하고 가스로부터 액(液)을 제거하여 압축기로 공급하는 액분리기,
로 구성되어 해수사우나, 축양(양식) 등에 적용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 해수 및 기능성 물용 히트펌프 온수가열시스템은 해수 사우나, 축양(양식)장 등에 적용되는 것으로서, 고온 가스를 해수와 직접 열교환이 이루어지지 않고 물 또는 증류수를 먼저 승온되게 한 후 승온된 물 또는 증류수와 해수를 상호 열교환되게 하여 해수의 열교환능력이 향상된 것이 특징이다.
또한, 본 발명의 해수 및 기능성 물용 히트펌프 온수가열시스템은 해수와 직접 열교환이 이루어지지 않아서 열교환 장비의 내구성이 증대된 것이 특징이다.
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 해수 및 기능성 물용 히트펌프 온수가열시스템을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 해수 및 기능성 물용 히트펌프 온수가열시스템은 가스 압축기(10)에 의해 고온 고압의 가스가 발생 되고, 이 고온/고압 가스는 가스에 함유된 오일(oil)을 제거하여 4방밸브(30)를 통해 물 또는 증류수 탱크(40)로 공급되어 가스와 물 또는 증류수의 열교환이 이루어진다.
이와 같은 열교환에 의해 승온된 물 또는 증류수는 또 다른 4방밸브(30B)를 통해 해수 및 기능성 물 탱크(50)로 이동되어 열교환이 이루어진다. 즉 종래의 가스와 해수 및 기능성 물 탱크와의 열교환이 아니라 고온/고압의 가스에 의해 승온된 물 또는 증류수에 의해 해수 및 기능성 물의 승온이 이루어진다. 해수 또는 기능성 물의 온도는 60℃ 이상이 된다.
여기에서 미설명부호 V는 체크밸브로서, 4방향밸브(30, 30A, 30B)와 각각의 탱크, 기타 부품과 연결된 통로에 설치되어 가스 또는 물, 증류수, 해수, 및 기능성 물의 이동을 제어하는 것이다. 미설명 부호 P는 펌프이다.
소정 온도로 승온된 해수 및 기타 기능성 물은 해수 및 기타 기능성 물의 공급라인을 통해 각각 공급되고, 해수 또는 기능성 물이 해수 및 기능성 물 탱크(50) 내로 직수로 공급된다.
한편, 물 또는 증류수 탱크(40)와 열교환이 이루어진 고온/고압의 가스는 물 또는 증류수와의 열교환에 의해 응축되고 온도가 저하된 후 펌프(P)에 의해 4방향 밸브(30A)로 유동된 다음 팽창밸브(100)를 통해 저압으로 변화된 후 체크밸브(V)를 통해 증발기(60)로 유동 된다.
증발기(60)로 유입된 저온/저압 가스는 냉수 탱크 또는 방류 탱크(70)로 공급된 냉수 또는 방류수와 열교환이 이루어져서 냉수 또는 방류수의 온도를 낮춘다. 이는 해수 사우나에서 사용되는 냉수의 온도를 낮추어 냉수로 다시 사용하거나 고온으로 방류되는 방류수의 온도를 낮추어 환경을 보호하고자 하는 것이다.
냉수 탱크 또는 방류 탱크(70)는 상기에서 설명한 해수 및 기타 기능수 탱크(50)와 마찬가지로 냉수 또는 방류수가 냉수 탱크 또는 방류 탱크(70) 내로 직수되고, 냉수 또는 방류수가 냉수 탱크 또는 방류 탱크(70)로부터 외부로 공급되거나 배출된다.
냉수 탱크 또는 방류 탱크(70)의 냉수 또는 방류수와 열교환이 이루어진 가스는 액(掖)제거기(90)에 수분이 제거된 후 가스 압축기(10)로 공급되어 가스의 사이클이 완성되고, 이후 계속하여 사이클이 반복된다.
본 발명의 해수 및 기능성 물용 히트펌프 온수가열시스템은 해수 또는 기타 기능수를 가스와 직접 열교환되지 않고 미리 가스에 의해 승온된 물 또는 증류수에 의해 해수 또는 기타 기능수와 열교환이 이루어지게 하여 해수 또는 기능성 물의 온도를 60℃ 이상으로 하는 반면, 저온의 해수 및 기타 기능수(냉수 또는 방류수 등)를 공급할 수 있게 한 것으로서, 가스와 물 또는 증류수의 열교환능력이 크고, 물 또는 증류수용 열교환기 압력이 낮으므로 종래의 내식성이 강하고 값비싸며 중량이 큰 티타늄 열교환기보다 열효율이 향상되고 제작비용이 감소되고, 열교환기의 내구성이 증대된다.
또한, 물과 물은 압력이 낮고 열교환 능력이 매우 크다.
본 발명의 해수 사우나 및 축양(양식)장 등에 적용되는 해수 및 기능성 물용 히트펌프 온수가열시스템은 고온 가스에 의해 물 또는 증류수를 승온시킨 후 승온된 물 또는 증류수를 해수 또는 기능성 물과 열교환되게 하는 함으로써 열교환능력이 향상되는 효과를 가짐은 물론 티타늄이 아닌 일반재질로 열교환기를 제작하여 저압으로 작동되어 장비의 내구성이 증대되는 효과를 갖는 유용한 발명이다.

Claims (2)

  1. 고온/고압의 가스로 압축한 후 유분리기를 통과시켜 가스에서 오일을 제거하여 4방밸브로 핫가스(hot gas)를 공급하는 가스압축기,
    가스 압축기로부터 공급된 고온/고압의 핫가스(hot gas)를 물탱크 또는 증류수 탱크와 열교환시켜 물 또는 증류수를 고온수로 생성하고, 해수 및 기타 기능성 물을 가열하기 위해 4방밸브 및 해수 탱크(및 기타 기능성 물 탱크)와 연결된 물탱크 또는 증류수 탱크,
    물 또는 증류수 탱크와 해수 탱크 사이에 설치되어 물 또는 증류수와 해수 및 기타 기능성 물의 유동을 제어하는 4방밸브,
    해수 또는 기능성 물이 직수되고 증류수 탱크와 열교환되어 온도가 상승된 해수 또는 기능성 물을 저장 및 공급하는 해수 또는 기능성 물 탱크,
    물 또는 증류수 탱크와 열교환되어 온도가 낮아진 고압가스를 증발기와 연결하는 4방밸브,
    4방밸브와 증발기 사이에 설치된 팽창밸브,
    증발기와 연결되어 열교환이 이루어지고, 저온으로 냉각되어 외부로 방출되거나 냉수를 공급하는 냉수탱크 또는 방류탱크,
    증발기와 가스 압축기를 연결하고 가스로부터 액(液)을 제거하여 압축기로 공급하는 액분리기,
    로 구성된 것을 특징으로 하는 해수 및 기능성 물용 히트펌프 온수가열시스 템.
  2. 제1항에 있어서,
    해수 및 기타 기능성 물은 고온 가스에 의해 승온된 물 또는 증류수와 열교환되어 승온되는 것을 특징으로 하는 해수 및 기능성 물용 히트펌프 온수가열시스템.
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