KR20110103586A - 히트펌프를 이용한 급탕기 - Google Patents

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KR20110103586A
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최민환
차우호
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 급탕기에 관한 것으로서, 특히 히트펌프에서 발열하는 열을 이용하여 상온의 물을 가열할 수 있도록 구성한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 히트펌프를 이용한 급탕기는 히프펌프의 응축기로 물이 공급되고, 공급된 물은 상기 응축기에서 가열되어 배출되는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

히트펌프를 이용한 급탕기{Instantaneous Boiler with Heat Pump}
본 발명은 급탕기에 관한 것으로서, 특히 히트펌프에서 발열하는 열을 이용하여 상온의 물을 가열할 수 있도록 구성한 것이다.
급탕기란 공급된 물을 급속 가열하여 사용자에게 가열된 온수를 공급하는 장치이다. 종래에는 저온의 물을 고온으로 급속 가열함에 있어 열손실이 크다는 문제점이 있다.
본 발명은 앞에서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 공급되는 상온의 물을 가스식 히트펌프의 응축기로 예열하고 부족한 열량을 별도의 보조가열기로 가열하여 원하는 온도의 온수를 공급할 수 있게 구성한 히트펌프를 이용한 급탕기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 히트펌프를 이용한 급탕기는 히프펌프의 응축기로 물이 공급되고, 공급된 물은 상기 응축기에서 가열되어 배출되는 것을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 응축기에서 가열된 물은 보조 가열기에서 가열된다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 응축기에서 가열된 물의 온도는 40도 ~ 50도이다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 보조 가열기에서 가열된 물의 온도는 70도 ~ 80도이다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 히트펌프를 이용한 급탕기는 사용자가 원하는 온도의 온수를 생산함에 있어 상온의 물을 히트펌프로 예열하고 부족한 열량은 보조가열기로 가열하여 온수를 생산함으로써 급속 가열에 따른 열손실을 줄일 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 급탕기를 나타낸 개념도이고,
도 2는 압력에 따른 냉매 R410A의 냉매사이클을 나타낸 그래프이다.
아래에서는 본 발명에 따른 히트펌프를 이용한 급탕기의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
도면에서, 도 1은 본 발명에 따른 급탕기를 나타낸 개념도이고, 도 2는 압력에 따른 냉매 R410A의 냉매사이클을 나타낸 그래프이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상온의 물이 가스엔진 히트펌프(100)의 응축기(101)로 공급되고, 응축기(101)로 공급된 물은 응축기(101) 내부의 냉매와 열교환하여 온도가 상승한 상태로 응축기 밖으로 배출된다. 그리고 배출된 물은 보조 가열기(210)를 통해 약 70 내지 80도의 온수로 가열된다.
아래에서는 히트펌프를 이용한 급탕기에 대해 구체적으로 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 냉매는 팽창밸브(103)를 통과하면서 저압상태가 되며, 저압상태로 증발기(105)로 유입된다. 증발기(105)에서는 저압상태의 냉매가 포화상태 즉 액체와 기체가 공존하는 상태가 되면서 주변의 열을 흡수하여 냉매가 기체상태로 증발한다. 저온/저압 상태의 과열증기는 압축기(107)에서 외부의 열을 받아 압축되어 고온/고압의 과열증기상태가 된다. 이 상태의 냉매는 응축기(101)로 유입되고 응축기(101)에서 응축되면서 열을 외부로 발산한다.
한편, 응축기(101)에는 상온의 물이 공급되며, 공급된 상온의 물은 응축기(101)에서 냉매의 열을 흡수하여 가열된 후 배출되고, 배출된 물은 보조 가열기(210)에서 재가열되어 사용자에게 공급된다. 여기에서 응축기(101)로 유입된 상온의 물은 약 15도이고, 응축기(101)에서 배출되는 물의 온도는 약 40~50도이며, 보조 가열기(210)에서 재가열된 물의 온도는 70~80도에 해당한다.
통상적으로 사용자가 원하는 급탕기의 온수온도는 70~80도이며, 종래에는 상온의 물을 70~80도까지 급속 가열함에 따라 열손실이 컸으나, 본 발명에서는 가스엔진 히트펌프(100)를 이용하여 상온의 물을 약40~50도까지 가열한 후 보조 가열기(210)에서 70~80도까지 재가열함에 따라 열효율이 우수하다.
또한 통상적인 가스엔진 히트펌프(100)는 R-22, R-407C, R410A의 냉매 중에서 한 냉매를 사용하게 되는데, 교토의정서 등의 발효에 의해 오존층 파괴지수와 지구 온난화 지수가 높은 냉매들은 사용에 제약을 받는 실정에 따라, 최근에는 대체 혼합냉매인 R410A를 사용하고 있다.
냉매 R410A의 경우에는 도 2에 보이듯이, 압력 변화에 따른 임계온도치가 72.6도이다. 따라서 응축기(101)로 공급되는 상온의 물은 임계온도치인 72.6도까지 가열 가능하지만, 가스엔진 히트펌프(100)의 성능 및 급탕을 위한 열손실 등을 고려하여 상온의 물을 약40~50도까지 가열하는 것이 바람직하다. 즉 상온의 물을 50도를 초과하여 가열할 경우에 가스엔진 히트펌프(100)의 성능이 떨어지게 되며 상온의 물을 40도 미만으로 가열할 경우에 재가열 시에 공급되는 열량이 많이 열손실이 크다는 단점이 있다.
따라서 응축기(101)로 공급된 상온의 물을 약 40내지50도까지 가열하고, 사용자가 원하는 온수온도에 못 미치는 부족한 열은 보조 가열기(210)에서 보충함으로써, 사용자가 원하는 온수의 온도를 맞출 수 있고 또한 열손실을 최소화할 수 있다.
100 : 가스엔진 히트펌프 101 : 응축기
103 : 팽창밸브 105 : 증발기
107 : 압축기 200 : 급탕기
210 : 보조 가열기

Claims (4)

  1. 히프펌프의 응축기로 물이 공급되고, 공급된 물은 상기 응축기에서 가열되어 배출되는 것을 특징으로 하는 히트펌프를 이용한 급탕기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 응축기에서 가열된 물은 보조 가열기에서 가열되는 것을 특징으로 하는 히트펌프를 이용한 급탕기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 응축기에서 가열된 물의 온도는 40도 ~ 50도인 것을 특징으로 하는 히트펌프를 이용한 급탕기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 보조 가열기에서 가열된 물의 온도는 70도 ~ 80도인 것을 특징으로 하는 히트펌프를 이용한 급탕기.
KR1020100022722A 2010-03-15 2010-03-15 히트펌프를 이용한 급탕기 KR20110103586A (ko)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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