KR20120070006A - 다단 직렬 압축 방식의 히트펌프 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다단 직렬 압축 방식의 히트펌프 시스템에 관한 것으로, 압축기가 직렬로 연결되고, 하나의 가스 엔진으로 복수의 압축기가 동시에 구동될 수 있는 새로운 타입으로 히트 펌프 시스템을 제시함으로써, 전체적인 히트 펌프 시스템의 간소화와 함께 냉매의 1단 압축에 따른 한계를 극복할 수 있도록 한 것이다.
본 발명은, 가스 엔진과, 상기 가스 엔진의 구동에 의해 동시 구동되며 순환하는 냉매를 다단 압축하도록 직렬로 연결되는 복수의 제1 및 제2 압축기가 구비되는 압축부와; 난방 모드시, 상기 압축부로부터 토출되는 냉매를 열 교환시키도록 제2 압축기와 연결되는 실내 열교환기, 상기 실내 열교환기로부터 냉매가 토출되는 배관에 구비되어 난방 모드시 작동하게 되는 실내 팽창밸브가 구비되는 실내기와; 상기 실내기의 실내 열교환기와 연결되며 실내 열교환기에서 열 교환된 냉매를 열 교환시키는 실외 열교환기, 상기 실내 열교환기와 실외 열교환기를 연결하는 배관에 구비되어 냉방 모드시 작동하게 되는 실외 팽창밸브 및, 상기 실외 열교환기를 거친 냉매가 사방밸브를 지나 압축부의 제1 압축기로 유입되는 순환 과정을 거치도록 하는 실외기;를 포함하여 구성되는 다단 직렬 압축 방식의 히트펌프 시스템이 제공된다.

Description

다단 직렬 압축 방식의 히트펌프 시스템{Multistage Series Compression Type Heat Pump System}
본 발명은 다단 직렬 압축 방식의 히트펌프 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 압축기가 직렬로 연결되고, 하나의 가스 엔진으로 복수의 압축기가 동시에 구동되는 새로운 타입의 다단 직렬 압축 방식을 히트펌프에 적용함으로써, 전체적인 히트펌프 시스템의 간소화와 함께 1단 압축에 따른 한계를 극복할 수 있도록 한 것이다.
도 1a 및 도 1b는 일반적인 다단 압축 방식의 히트펌프 시스템을 보여주는 것으로, 도 1a에서는 히트펌프 시스템의 모식도가 도시되어 있고, 도 1b에서는 제1 압축기 및 제2 압축기와 가스 엔진 및 냉매 순환라인 간에 연결 구성을 개략적으로 보여주는 도면이 도시되어 있다.
도면에서 보듯이, 다단 압축 방식의 히트펌프 시스템(이하, 히트펌프 시스템으로 칭함)(1)은, 냉매를 고온 고압으로 압축하는 제1 압축기(2)와, 제1 압축기(2)에 의해 압축된 냉매를 응축하는 제1 응축기(3)와, 상기 제1 응축기(3)에 의해 응축된 냉매를 감압하는 제1 팽창밸브(4)와, 상기 제4 팽창밸브(4)에 의해 감압된 냉매를 증발시키는 제1 증발기(5)로 이루어진 1차 히트펌프 사이클(C1) 및, 냉매를 고온 고압으로 압축하는 제2 압축기(6)와, 상기 제2 압축기(6)에 의해 압축된 냉매를 응축하는 제2 응축기(7)와, 상기 제2 응축기(7)에 의해 응축된 냉매를 감압하는 제2 팽창밸브(8)와, 상기 제2 팽창밸브(8)에 의해 감압된 냉매를 증발시키는 제2 증발기(9)로 이루어진 2차 히트펌프 사이클(C2)를 포함하고 있다.
특히, 난방 모드시, 상기 1차 히트펌프 사이클(C1)의 제1 응축기(3)로 흐르는 냉매는 제1 열교환기(10)를 통해 상기 2차 히트펌프 사이클(C2)의 제2 증발기(9)를 통과하는 냉매와 열 교환하도록 조합 구성되어 상기 2차 히트펌프 사이클(C2)의 제2 응축기(7)로 흐르는 냉매가 난방수와 열 교환하게 되고, 열 교환된 난방수가 난방에 사용되는 시스템을 구성하고 있다.
그러나, 위에서 소개된 일반적인 다단 압축 방식의 히트펌프 시스템(10)은 도 1a 및 도 1b에서 보듯이 1차 히트펌프 사이클(C1)과 2차 히트펌프 사이클(C2)이 각각 개별적인 시스템을 취하고 있어 전체적인 시스템 구성이 복잡하게 된다.
그에 따라 운전 알고리즘 및 각 히트펌프 사이클에 대한 시스템 제어도 복잡하여 설계가 용이하지 못하다.
또한, 1차 및 2차 히트펌프 사이클(C1, C2)에 각각 포함되어 있는 제1 압축기(2)와 제2 압축기(6)는 도 1b에서 보듯이 각각 대응하는 제1 및 제2 가스 엔진(11, 12)과 제1 및 제2 구동벨트(13, 14)를 통해 독립된 동력전달 구조를 취하고 있다. 그에 따라 고가의 가스 엔진 장착 증가에 따른 비용 부담이 크게 작용하여 원가를 절감하기 어렵다.
또한, 위에서 소개된 일반적인 히트펌프 시스템(10)은, 제1 압축기(2)와 제2 압축기(6)를 채용하고 있으나, 1차 히트펌프 사이클(C1)과 2차 히트 펌프 사이클(C2)을 각각 순환하는 냉매를 기준으로 볼 때, 각각 1단 압축 구조를 취하고 있음으로써 하나의 압축기로 압축비를 높이는데 한계가 있다. 특히, 고압을 더 높이는데 한계가 있다. 예컨대, 응축이 잘될 수 있도록 압력을 더 높이기 위해 압축비를 높게 설정할 경우, 압축기를 순환하는 오일이 냉매의 고온에 의해 탄화 및 열화 되어 오일의 기능 상실 및 부족 현상이 발생하게 되고, 이로 인해 압축기의 파손은 물론, 전제적인 시스템에 치명적인 손상을 주게 된다.
따라서, 본 발명은 위와 같은 문제점을 해소하기 위해 압축기가 직렬로 연결되고, 하나의 가스 엔진으로 복수의 압축기가 동시에 구동될 수 있는 새로운 타입으로 히트 펌프 시스템을 제시함으로써, 전체적인 히트 펌프 시스템의 간소화와 함께 냉매의 1단 압축에 따른 한계를 극복할 수 있는 다단 직렬 압축 방식의 히트펌프 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에서는 가스 엔진과, 상기 가스 엔진의 구동에 의해 동시 구동되며 순환하는 냉매를 다단 압축하도록 직렬로 연결되는 복수의 제1 및 제2 압축기가 구비되는 압축부와; 난방 모드시, 상기 압축부로부터 토출되는 냉매를 열 교환시키도록 제2 압축기와 연결되는 실내 열교환기, 상기 실내 열교환기로부터 냉매가 토출되는 배관에 구비되어 난방 모드시 작동하게 되는 실내 팽창밸브가 구비되는 실내기와; 상기 실내기의 실내 열교환기와 연결되며 실내 열교환기에서 열 교환된 냉매를 열 교환시키는 실외 열교환기, 상기 실내 열교환기와 실외 열교환기를 연결하는 배관에 구비되어 냉방 모드시 작동하게 되는 실외 팽창밸브 및, 상기 실외 열교환기를 거친 냉매가 사방밸브를 지나 압축부의 제1 압축기로 유입되는 순환 과정을 거치도록 하는 실외기;를 포함하여 구성되는 다단 직렬 압축 방식의 히트펌프 시스템이 제공된다.
본 발명에서는 하나의 가스 엔진으로 복수의 압축기가 동시에 구동될 수 있는 새로운 타입으로 히트 펌프 시스템을 제시함으로써, 전체적인 히트 펌프 시스템의 간소화와 함께 냉매의 1단 압축에 따른 한계를 극복할 수 있도록 함으로써, 전체적인 히트 펌프 시스템의 간소화 및 시스템 구성에 따른 비용을 절감하고, 특히 냉매의 1단 압축에 따른 한계를 극복할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 일반적인 다단 압축 방식의 히트펌프 시스템을 보여주는 것으로, 도 1a은 히트펌프 시스템의 모식도가 도시되어 있고, 도 1b는 제1 압축기 및 제2 압축기와 가스 엔진 및 냉매 순환라인 간에 연결 구성을 개략적으로 보여주는 도면이 도시되어 있다.
도 2는 본 발명에 따른 다단 직렬 압축 방식의 히트펌프 시스템을 보여주는 모식도이다.
도 3은 도 2의 제1 및 제2 압축기의 직렬 연결과, 가스 엔진과의 동력 전달구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 4는 도 2에 대한 엔탈피 P-h선도이다.
도 5는 도 3의 구성에 중간 냉각기가 설치되는 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 다단 직렬 압축 방식의 히트펌프 시스템의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 2에서는 본 발명에 따른 다단 직렬 압축 방식의 히트펌프 시스템을 보여주는 모식도가 도시되어 있다. 설명의 편의상 난방 모드시 냉매의 흐름 방향으로 구성을 설명하기로 한다. 아울러 실외기(26)에는 압축부(22)가 포함되는 것으로 도시되어 있으나, 설명의 편의상 서로 구분하여 설명한다.
본 발명에 따른 다단 직렬 압축 방식의 히트펌프 시스템(이하, 히트 펌프 시스템으로 칭함)(20)은 압축부(22), 실내기(24), 실외기(26)로 나누어진다.
상기 압축부(22)는 하나의 가스 엔진(28)과 제1 및 제2 압축기(30, 32)가 하나의 구동벨트(34)를 통해 동력이 전달되는 연결구조로 이루어진다. 이때, 제1 압축기(30)와 제2 압축기(32)는 직렬로 연결되어 있으며, 그에 따라 냉매는 제1 압축기(30)를 지나면서 1차 압축을 수행하고 이 후 제 2압축기(32)를 지나면서 2차 압축되는 상태가 된다. 이러한 압축부(22)의 더 구체적인 설명은 하기에서 도 3 및 도 4를 통해보다 상세하게 설명하기로 한다.
그리고, 상기 제2 압축기(32)를 통과한 압축 냉매는 오일 분리기(36)를 통과한 후 실내기(24)를 지나가게 된다.
상기 실내기(24)는 공기를 송풍하는 구동 팬(38)과, 구동 팬(38)의 구동에 의해 형성되는 공기와 냉매가 열 교환되도록 제2 압축기(32)와 연결되는 실내 열교환기(40)와, 난방 모드시 실내 열교환기(40)에서 냉매가 토출되는 배관(42) 상에 냉방 모드시에만 작동하게 되는 실내 팽창밸브(44)를 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 실내 열교환기(40)에서 열 교환되어 응축된 냉매는 실외기(26)를 통과하게 된다.
상기 실외기(26)는 난방 모드시 실내 열교환기(40)로부터 토출되는 냉매를 저온 저압의 기체 냉매로 증발시키는 실외 열교환기(46)와, 실내 팽창밸브(40)와 실외 열교환기(46)를 연결하는 배관(42) 상에 난방 모드시에만 작동되는 실외 팽창밸브(48), 및 상기 실외 열교환기(46)를 통과하는 냉매와 공기 간에 열 교환이 이루어질 수 있도록 구동 팬(50)을 포함하여 구성된다.
또한, 상기 실외기(26)에는 실외 열교환기(46)와 연결되는 제1 압축기(30)의 후단에 설치되어 냉방 또는 난방시 냉매의 흐름을 전환시켜 주는 통상적인 사방밸브(52) 및, 이 사방밸브(52)를 지나 상기 제1 압축기(30)로 들어가는 기체 냉매에서 액체 냉매를 걸러주는 기액 분리기(54)를 포함한다. 이 기액 분리기(54)를 통과한 냉매는 압축부(22)의 제1 압축기(30)로 유입된다.
즉, 위와 같이 구성되는 히트펌프 시스템(20)에 대한 난방 모드와 냉방 모드시 냉매의 흐름을 요약하면 다음과 같다.
난방 모드시 냉매는, 제1 압축기(30)->제2 압축기(32)->실내 열교환기(40)->실외 팽창밸브(48)->실외 열교환기(46)->사방밸브(52)->기액 분리기(54)를 통해 제1 압축기(30)로 회수되는 순환 과정을 반복하게 된다.
냉방 모드시 냉매는 제2 압축기(32)->제1 압축기(30)->실외 열교환기(46)->실내 팽창밸브(44)->실내 열교환기(40)->사방밸브(52)->오일 분리기(36)를 통해 제2 압축기(32)로 회수되는 순환 과정을 반복하게 된다.
이러한 냉,난방 모드시 냉매의 순환 경로와 각 구성요소의 기능은 일반적인 히트 펌프 시스템의 구성 요소의 기능과 동일한 기능을 발휘하는 공지기술이므로 그 이상의 구체적인 설명은 생략한다.
도 3에서는 도 2의 제1 및 제2 압축기의 직렬 연결과, 가스 엔진과의 동력 전달구조를 개략적으로 보여주는 도면이 도시되어 있다.
도면에서 보듯이, 제1 압축기(30)와 제2 압축기(32)는 하나의 가스 엔진(28)에 의해 구동될 수 있도록 가스 엔진(28)의 구동부(60)와 제1 압축기(30) 및 제2 압축기(32)의 각 구동부(62, 64)가 하나의 구동벨트(34)로 연결된다. 결국 하나의 가스 엔진(28)으로 제1 압축기(30)와 제2 압축기(32)는 동시에 구동하게 된다.
참고로, 도면에서는 제1 압축기(30)와 제2 압축기(32)로만 한정되는 것으로 설명하였으나, 이는 설명이 편의상 도시한 것일 뿐, 이로 한정하거나 국한될 필요는 없으며 압축기가 도면에 도시된 개수 이상으로 직렬 연결하여 2단 이상의 단수를 가지는 냉매 압축을 구성할 수 있다.
또한, 실외 열교환기(46)는 배관(70)을 통해 제1 압축기(30)와 연결되고, 제1 압축기(30)는 배관(72)을 통해 제2 압축기(32)와 연결되며, 제2 압축기(32)는 배관(74)을 통해 실내 열교환기(40)와 연결되는 구성을 가진다. 즉, 제1 압축기(30)와 제2 압축기(32)가 직렬로 연결됨으로써,냉매는 제1 압축기(30)와 제2 압축기(32)를 지나가게 된다. (도 2참조)
따라서, 난방 모드시 실외 열교환기(46)로부터 유입되는 냉매는 제1 압축기(30)를 통과하면서, 예를 들면 저온과 고온 사이의 온도인 중온 중압을 형성하게 되고, 제2 압축기(32)를 통과하면서 고온 고압을 형성하게 된다. 즉, 종래에는 1단 압축에 따른 압축비가 과도하게 커지게 될 경우, 압축부하는 물론, 종래의 제반 문제로 인해 압력을 더 높이는데 한계가 있었으나, 본 발명의 경우 2단 압축 실시로 압축비를 점진적으로 높임으로 압축 부담 없이 냉매의 압력을 더 높일 수 있으면서도 오일의 탄화 및 열화도 방지되어 압축기의 파손을 방지할 수 있게 된다.
그에 따라 응축이 잘될 수 있도록 응축 압력을 더 높이기 위한 어려움을 해소할 수 있게 된다.
나아가, 하나의 가스 엔진(28)에 의해 제1 및 제2 압축기(30, 32)의 동시 구동이 가능함으로써, 앞서 설명된 종래의 다단 압축 방식의 히트펌프 시스템(1)에 비해 비용을 절감할 수 있음은 물론, 히트 펌프 시스템의 구성이 간소화되어 운전 알고리즘과 시스템 제어에 대한 설계도 용이하게 이루어질 수 있게 된다.
한편, 상기 실외 열교환기(46)와 제1 압축기(30)를 연결하는 배관(70)과, 제1 및 제2 압축기(30, 32)를 연결하는 배관(72)과, 실내 열교환기(40)와 제2 압축기(32)를 연결하는 배관(74)의 각 내경은 다음과 같이 설계할 수 있다.
실외 열교환기와 제1 압축기를 연결하는 배관(70)의 내경 ≥ 제1 및 제2 압축기를 연결하는 배관(72)의 내경 ≥ 제2 압축기와 실내 열교환기를 연결하는 배관(74)의 내경으로 설계될 수 있다.
즉, 실내 열교환(40)와 제2 압축기(32)를 연결하는 배관(74)의 내경은 실외 열교환기(46)와 제1 압축기(30)를 연결하는 배관(70)의 내경과 동일하거나 또는 작게 설계될 수 있는데, 단 압축 되어지는 과열증기는 그 비체적이 작아지게 때문에 유사한 유속을 유지하는 조건 하에서 위의 설계 조건을 만족하여야 할 것이다.
도 4에서는 도 2에 대한 엔탈피 P-h선도가 도시되어 있다.
도면에서 보듯이, 다단 직렬 압축 방식의 히트펌프 시스템(20)에 대한 엔탈피 P-h선도를 그려보면, 증발구간(A->B)과, 1단 압축구간(B->P) 및 2단 압축구간(P->C)과, 응축구간(C->D)과, 팽창 구간(D-A)으로 표시될 수 있다.
도 5에서는 도 3의 구성에 중간 냉각기가 설치되는 구성을 개략적으로 보여주는 도면이 도시되어 있다. 설명에 앞서 도 3과 동일한 구성요소는 동일부호로 표시하고 상이한 점에 대해서만 설명하기로 한다.
도면에서 보듯이, 제1 압축기(30)와 제2 압축기(32)를 연결하는 배관(72) 상에 중간 냉각기(80)가 장착된다. 이러한 상기 중간 냉각기(80)에는 중간 냉각기(80)를 지나가는 배관(72)의 냉매가 열 교환되어 저온을 형성할 수 있도록 냉각라인(82)이 설치된다. 상기 냉각라인(82)에는 배관(72)을 지나가는 냉매의 온도를 낮추도록 냉각 매개(예를 들면 냉수)가 흐르게 된다.
그러나, 상기 냉각 매개가 냉수로 한정될 필요는 없으며, 상기 저온의 냉매가 흐르는 배관과 냉각라인을 별도로 연결하여 저온 냉매를 냉각 매체로 사용할 수도 있다. 나아가 중간 냉각기 대신에 판형 열교환기로도 대체할 수도 있다.
따라서, 난방 모드시 실외 열교환기(46)로부터 유입되는 냉매가 제1 압축기(30)에서 제2 압축기(32)로 흐르게 될 때, 중간 냉각기(80)에 의해 열 교환이 이루어져 제2 압축기(32)로 유입되는 냉매는 예를 들면 저온 중압 상태로 제2 압축기(32)를 통과하면서 고온 고압을 형성하게 된다. 그에 따라 오일의 탄화 및 열화도 방지되어 압축기의 파손을 방지할 수 있게 됨은 물론, 냉매의 온도는 낮추면서 압력은 더 높일 수 있게 된다.
1, 20 : 히트 펌프 시스템 2 : 제1 압축기
3 : 응축기 4 : 팽창밸브
5 : 증발기 C1 : 1차 히트 펌프 사이클
6 : 제2 압축기 7 : 제2 응축기
8 : 제2 팽창밸브 9 : 제2 증발기
C2 : 2차 히트 펌프 사이클 10 : 열교환기
11 : 제1 가스엔진 12 : 제2 가스엔진
13 : 제1 구동벨트 14 : 제2 구동벨트
22 : 압축부 24 : 실내기
26 : 실외기 28 : 가스엔진
30 : 제1 압축기 32 : 제2 압축기
34 : 구동벨트 36 : 오일 분리기
38, 50 : 구동 팬 40 : 실내 열교환기
42, 70, 72, 74 : 배관 48 : 실외 열교환기
52 : 사방밸브 54 : 기액 분리기
60, 62, 64 : 구동부 80 : 중간 냉각기
82 : 냉각 라인

Claims (2)

  1. 가스 엔진과, 상기 가스 엔진의 구동에 의해 동시 구동되며 순환하는 냉매를 다단 압축하도록 직렬로 연결되는 복수의 제1 및 제2 압축기가 구비되는 압축부와;
    난방 모드시, 상기 압축부로부터 토출되는 냉매를 열 교환시키도록 제2 압축기와 연결되는 실내 열교환기, 상기 실내 열교환기로부터 냉매가 토출되는 배관에 구비되어 난방 모드시 작동하게 되는 실내 팽창밸브가 구비되는 실내기와;
    상기 실내기의 실내 열교환기와 연결되며 실내 열교환기에서 열 교환된 냉매를 열 교환시키는 실외 열교환기, 상기 실내 열교환기와 실외 열교환기를 연결하는 배관에 구비되어 냉방 모드시 작동하게 되는 실외 팽창밸브 및, 상기 실외 열교환기를 거친 냉매가 사방밸브를 지나 압축부의 제1 압축기로 유입되는 순환 과정을 거치도록 하는 실외기;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다단 직렬 압축 방식의 히트펌프 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 압축기에 각각 구비되는 구동부와 가스 엔진의 구동부가 구동 벨트로 연결되는 것을 특징으로 하는 다단 직렬 압축 방식의 히트펌프 시스템.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015076509A1 (en) * 2013-11-20 2015-05-28 Lg Electronics Inc. Air conditioner and method of controlling the same
EP2923163A4 (en) * 2012-11-26 2016-09-28 Thermo King Corp ASSISTANCE COOLING CIRCUIT FOR A TRANSPORT COOLING SYSTEM

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10148407A (ja) * 1996-11-20 1998-06-02 Yamaha Motor Co Ltd 空調装置
JP2004308489A (ja) * 2003-04-03 2004-11-04 Sanyo Electric Co Ltd 冷媒サイクル装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2923163A4 (en) * 2012-11-26 2016-09-28 Thermo King Corp ASSISTANCE COOLING CIRCUIT FOR A TRANSPORT COOLING SYSTEM
WO2015076509A1 (en) * 2013-11-20 2015-05-28 Lg Electronics Inc. Air conditioner and method of controlling the same
US10436460B2 (en) 2013-11-20 2019-10-08 Lg Electronics Inc. Air conditioner having engine and generator

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