KR20120117527A - Cooling, heating and hot watet supply system - Google Patents

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KR20120117527A KR1020110035331A KR20110035331A KR20120117527A KR 20120117527 A KR20120117527 A KR 20120117527A KR 1020110035331 A KR1020110035331 A KR 1020110035331A KR 20110035331 A KR20110035331 A KR 20110035331A KR 20120117527 A KR20120117527 A KR 20120117527A
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Abstract

PURPOSE: A cooling system with cooling, heating, and hot water supply functions is provided to prevent environmental pollution, and to reduce maintenance costs. CONSTITUTION: A cooling system with cooling, heating, and hot water supply functions comprises a compressor(101), a first condenser(102), a second condenser(103), a heat exchanger(104), an expansion valve(105), an evaporator(106), and a four way valve(107). The compressor compresses vaporized refrigerants at high temperature and pressure. The first and second condensers are supplied with the compressed refrigerants. The first and second condensers make the heat of the vaporized refrigerants liquid using a water source or the air. The heat exchanger exchanges the heat with the refrigerants condensed in the first and second condensers. The expansion valve decompresses liquefied refrigerants. The evaporator converts the refrigerants into a liquid stat by heat exchanging with a water source. The four way valve selectively supplies the refrigerants from the first condenser to the second condenser.

Description

냉,난방 및 급탕기능을 가지는 냉동시스템{COOLING, HEATING AND HOT WATET SUPPLY SYSTEM}Refrigeration system with cooling, heating and hot water function {COOLING, HEATING AND HOT WATET SUPPLY SYSTEM}

본 발명은 냉,난방 및 급탕기능을 가지는 냉동시스템에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 단일의 냉동시스템을 이용하여 외부기온이 낮은 동절기에는 난방과 급탕이용이 가능하고 외부기온이 높은 하절기에는 냉방과 급탕이용이 가능한 냉동시스템의 제공에 관한 것이다.The present invention relates to a refrigeration system having a cooling, heating, and hot water supply function. More specifically, using a single refrigeration system, heating and hot water can be used in a low winter outside temperature, and cooling and hot water can be used in a summer outside when the outside temperature is high. This relates to the provision of a possible refrigeration system.

일반적으로 사용되는 냉방과 난방을 수행하기 위해서는 각각 독립된 냉방시스템과 난방시스템을 구축하고, 사용할 때에도 각각 독립된 냉,난방시스템을 가동하여 사용하고 있는 실정이다.In order to perform commonly used cooling and heating, an independent cooling system and a heating system are constructed, and when used, independent cooling and heating systems are operated.

상기와 같은 일반적인 냉방장치와 난방장치의 구성을 도 3,4를 통하여 살펴보면 다음과 같다.Looking at the configuration of the general cooling device and the heating device as described above with reference to Figures 3 and 4.

먼저, 냉방장치(1)는 냉방구역(2)과 냉방기(3)로 구성되며, 냉방기(3)는 압축기(4), 응축기(5), 팽창밸브(6) 및 증발기(7)로 구성되며, 부수적으로 쿨링타워(8)를 포함할 수도 있다.First, the air conditioner (1) is composed of a cooling zone (2) and the air conditioner (3), the air conditioner (3) is composed of a compressor (4), a condenser (5), expansion valve (6) and evaporator (7) Incidentally, it may also include a cooling tower (8).

냉방기(3)는 냉매가 증발기(7)에서 증발을 하면서 주위의 열을 흡수하는 과정에서 냉방이 이루어지고, 증발기(7)를 통하여 흡수된 열이 압축기(4)를 통하여 압축되면서 고온ㆍ고압의 기체로 되며, 이러한 고온ㆍ고압의 기체는 응축기(5)를 통하여 응축되고, 응축기(5)를 통하여 발생하는 열은 쿨링타워(8)를 통하여 외부로 배출하게 된다.The air conditioner 3 is cooled in the process of absorbing the surrounding heat while the refrigerant evaporates in the evaporator 7, and the heat absorbed through the evaporator 7 is compressed through the compressor 4, thereby maintaining high temperature and high pressure. The gas of high temperature and high pressure is condensed through the condenser 5, and heat generated through the condenser 5 is discharged to the outside through the cooling tower 8.

난방장치(10)는 보일러(11)와 온수탱크(12)로 구성되며, 온수탱크(12)에는 난방구역(13)으로 온수를 공급하여 난방을 수행하도록 하는 온수공급관(14)과, 난방구역(13)을 순환하여 열교환이 이루어져 냉각된 온수를 재가열하기 위하여 회수하는 온수회수관(15)이 연결된다.The heating device 10 includes a boiler 11 and a hot water tank 12, and a hot water supply pipe 14 for supplying hot water to the heating zone 13 to perform heating by the hot water tank 12, and a heating zone. By circulating (13), the heat exchange is performed, and the hot water recovery pipe 15 which recovers to reheat the cooled hot water is connected.

상기 보일러(11)는 연소실(16)이 구비되고, 상기 연소실(16)에는 버너나 히터 등과 같은 열원(17)으로부터 열을 공급받아 냉수를 온수로 가열하기 위한 열교환기(18)를 포함하여 구성된다.The boiler 11 includes a combustion chamber 16, and the combustion chamber 16 includes a heat exchanger 18 for receiving heat from a heat source 17 such as a burner or a heater to heat cold water to hot water. do.

상기와 같은 종래 기술에서는 냉방장치와 난방장치를 독립하여 구비하기 때문에 계절이나 기온의 변화에 따라 정도의 차이는 있지만, 외부기온이 높은 하절기에도 난방장치를 가동하여야 하는 경우가 발생하고, 동절기에는 냉방장치를 가동하여야 하는 경우가 발생한다.In the prior art as described above, since the air conditioner and the heating device are independently provided, there are differences in degree depending on the season and the change in temperature, but there is a case where the heating device must be operated even in the summer when the outside temperature is high, and in the winter season, There is a case where the device needs to be operated.

특히 일반 가정을 제외한 산업현장, 병원이나 호텔, 요식업 등에는 계절에 관계없이 냉방장치와 난방장치를 동시에 가동하여 필요한 적소에 냉,난방을 수행하도록 하고 있는 실정이다.In particular, industrial sites, hospitals, hotels, and catering businesses, except general households, operate air conditioning and heating at the same time regardless of season to perform cooling and heating in the required place.

예를 들어 음식물 보관, 상온 또는 고온에 노출될 경우 쉽게 변질 되는 재료의 보관을 위해서는 계절에 관계없이 냉방장치를 가동하여야 하고, 실내 난방과 더불어 일반적인 샤워는 물론 노약자와 환자를 위하여 상시 난방수를 공급하여야 하는 상황이 발생하게 된다.For example, in order to store food, store materials that are easily deteriorated when exposed to room temperature or high temperature, the air conditioner should be operated regardless of the season.In addition to indoor heating, regular water is provided for the elderly and patients as well as general showers. A situation must arise.

이와 같이 냉방장치와 난방장치를 각각 독립하여 설치할 경우에는 이중부담에 따라 이용자들에게 많은 경제적인 부담을 주는 것은 물론, 유지 관리에도 상당한 비용이 소요되는 단점이 있는 등 여러 문제점이 발생하고 있다.As such, when the air conditioners and the heaters are separately installed, a number of problems arise, such as a heavy burden on the users due to the double burden and a considerable cost in maintenance.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 발명한 것으로서, 저압 기체화된 냉매를 상온에서도 액화할 수 있도록 압축하는 압축기와, 상기 압축기에 의하여 압축된 냉매를 공급받아 제1응축기와 제2응축기에서 각각 독립적으로 순환되는 매체에 의햐 응축되며, 상기 제1,2응축기에서 응축된 냉매를 열교환 할 수 있도록 하면서, 증발된 냉매를 과열시키기 위한 수단을 강구한 열교환기와, 액화된 냉매를 증발이 쉬운 저온 저압의 기생상태로 감압하도록 하는 팽창밸브와, 외기 또는 매체와 열교환을 통하여 증발을 통하여 냉매가 액화상태로 전환하는 증발기와, 제1응축기의 냉매를 제2응축기로 공급할 것인지 제1응축기에서 증발기로 공급하여 다시 압축기로 순환할 것인지를 선택하는 4방밸브를 포함하고, 압축기, 제1응축기, 4방밸브, 제2응축기, 내부열교환기, 팽창밸브, 증발기, 4방밸브 및 압축기를 순환하여 난방과 급탕모드를 수행하고, 압축기, 제1응축기, 4방밸브, 증발기, 팽창밸브, 제2응축기, 4방밸브 및 압축기를 순환하여 냉방과 급탕모드를 수행하게 함으로서 하나의 장치를 이용하여 냉,난방과 급탕 사용을 가능하게 하면서 신,재생에너지를 이용하여 환경오염을 방지하고 에너지효율성을 높이고 설치 및 유지비용을 절감할 수 있는 특징을 가진다.Accordingly, the present invention has been invented to achieve the above object, a compressor for compressing a low-pressure gasified refrigerant to be liquefied even at room temperature, and a first condenser and a second condenser receiving the refrigerant compressed by the compressor Heat exchanger condensed by a medium circulated independently of each other in the condenser, and the heat condenser refrigerant is condensed in the first and second condensers, and a means for overheating the evaporated refrigerant, and the liquefied refrigerant is easy to evaporate. An expansion valve for reducing the pressure to a low-temperature, low-pressure parasitic state, an evaporator for converting the refrigerant into a liquefied state through evaporation with heat or medium, and supplying the refrigerant of the first condenser to the second condenser. Four-way valve for selecting whether to supply to the circulation to the compressor again, the compressor, the first condenser, four-way valve, the second Performs heating and hot water mode by circulating the accumulator, internal heat exchanger, expansion valve, evaporator, four-way valve and compressor, compressor, first condenser, four-way valve, evaporator, expansion valve, second condenser, four-way valve and compressor By performing the cooling and hot water mode by circulating the system, it is possible to use cooling, heating and hot water using a single device, while using new and renewable energy to prevent environmental pollution, increase energy efficiency, and reduce installation and maintenance costs. It has the characteristics to be able.

본 발명은 하나의 냉동시스템을 이용하여 냉방과 난방을 수행하는 것은 물론 급탕수까지 사용할 수 있고, 냉동시스템에 사용되는 냉매를 이산화탄소 배출이 없는 천연냉매를 사용함으로써 대기와 환경오염을 방지하면서 고효율의 냉,난방 수행이 가능하고, 설치비용과 유지관리 비용이 저렴하여 가정 또는 산업 전반에 걸쳐 경제적인 비용부담을 줄일 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 발명이다.The present invention can be used not only cooling and heating using a single refrigeration system, but also hot water supply, by using a natural refrigerant that does not emit carbon dioxide as a refrigerant used in the refrigeration system, while preventing air and environmental pollution, It is an invention having various effects such as cooling and heating can be performed, and installation cost and maintenance cost can be low, and economic cost burden can be reduced throughout the home or industry.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 냉,난방 및 급탕기능을 가지는 냉동시스템을 도시한 구성도로서 난방과 급탕생성 상태도.
도 2는 본 발명의 기술이 적용된 냉,난방 및 급탕기능을 가지는 냉동시스템을 도시한 구성도로서 냉방 및 급탕생성상태도.
도 3은 종래 기술이 적용된 난방시스템을 도시한 구성도.
도 4는 종래 기술이 적용된 냉방시스템을 도시한 구성도.
1 is a configuration diagram showing a refrigeration system having a cooling, heating and hot water supply function to which the technique of the present invention is applied, and a heating and hot water generating state diagram.
Figure 2 is a configuration diagram showing a refrigeration system having a cooling, heating and hot water supply function to which the technique of the present invention is applied, the state of cooling and hot water generation.
Figure 3 is a block diagram showing a heating system to which the prior art is applied.
Figure 4 is a block diagram showing a cooling system to which the prior art is applied.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 냉,난방 및 급탕기능을 가지는 냉동시스템을 도시한 구성도로서 난방과 급탕생성 상태도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 냉,난방 및 급탕기능을 가지는 냉동시스템을 도시한 구성도로서 냉방 및 급탕생성상태도로서 함께 설명한다.1 is a configuration diagram showing a refrigeration system having a cooling, heating and hot water supply function to which the technique of the present invention is applied, and a heating and hot water generating state diagram, FIG. 2 is a refrigeration having a cooling, heating and hot water supply function to which the technique of the present invention is applied. The configuration diagram showing the system will be described together with the cooling and hot water generating state diagram.

본 발명의 기술이 적용되는 냉,난방기능을 가지는 냉동시스템(100)은, 압축기(101)와 제1응축기(102), 제2응축기(103), 내부내부열교환기(104), 팽창밸브(105), 증발기(106) 및 4방밸브(4 Way Valve, 107)로 크게 구성한다.The refrigeration system 100 having a cooling and heating function to which the technology of the present invention is applied includes a compressor 101, a first condenser 102, a second condenser 103, an internal internal heat exchanger 104, and an expansion valve 105. ), An evaporator 106 and a four-way valve 107.

상기 압축기(101)는 구동수단에 의하여 구동하면서 저압 기체화된 냉매를 고온 고압으로 압축하고, 제1,2응축기(102,103)는 압축기(101)에 의하여 압축된 냉매를 공급받아 기체화된 냉매의 열을 대기로 방출시켜 액화상태로 만드는 과정에서 급수(110)와 배수(111)를 통하여 열교환하여 난방수와 냉방수 및 급탕수를 얻을 수 있도록 한다.The compressor 101 is driven by a drive means to compress the low-pressure gasified refrigerant to high temperature and high pressure, and the first and second condensers 102 and 103 are supplied with the refrigerant compressed by the compressor 101 to In the process of releasing heat to the atmosphere to make a liquefied state by heat exchange through the water supply 110 and the drain 111 to obtain the heating water, cooling water and hot water.

상기 내부열교환기(104)는 제1,2응축기(102,103)에서 응축된 냉매를 열교환 할 수 있도록 하면서, 증발된 냉매를 과열시키기 위한 수단을 강구하고, 팽창밸브(105)는 액화된 냉매를 증발이 쉬운 저온 저압의 기생상태로 감압하도록 하고, 증발기(106)에서는 외기 또는 순환되는 물에 열교환을 통하여 증발을 통하여 냉매가 액화상태로 전환한다.The internal heat exchanger (104) provides a means for overheating the evaporated refrigerant while allowing the refrigerant condensed in the first and second condensers (102, 103) to heat exchange, and the expansion valve (105) evaporates the liquefied refrigerant. In order to reduce the pressure to a parasitic state of easy low temperature and low pressure, the evaporator 106 converts the refrigerant into a liquefied state through evaporation through heat exchange with external air or circulated water.

상기 4방밸브(107)는 제1응축기(102)의 냉매를 제2응축기(103)로 공급할 것인지 제1응축기(102)에서 증발기(106)로 공급할 것인지를 선택하게 된다.The four-way valve 107 selects whether to supply the refrigerant of the first condenser 102 to the second condenser 103 or the first condenser 102 to the evaporator 106.

물론, 압축기(101)와 증발기(106)에는 공냉식의 경우는 외기센서(112) 또는 수냉식의 경우 수온센서(113)를 가지도록 하고, 4방밸브(107)와 내부내부열교환기(104) 사이 및 내부내부열교환기(104)와 팽창밸브(105) 사이에는 냉매의 흐름과 차단을 통하여 순환방향을 결정하기 위한 체크밸브(114) 또는 전자밸브(115)를 가지도록 하는 것은 당연할 것이다.Of course, the compressor 101 and the evaporator 106 have an air sensor 112 in the case of air cooling or a water temperature sensor 113 in the case of water cooling, and between the four-way valve 107 and the internal internal heat exchanger 104. It is natural to have a check valve 114 or a solenoid valve 115 for determining the circulation direction through the flow and interruption of the refrigerant between the internal internal heat exchanger 104 and the expansion valve 105.

본 발명의 냉동시스템(100)에 사용되는 냉매는 다양한 종류의 냉매를 사용할 수 있으나 천연냉매인 이산화탄소를 사용하는 것이 공해 등을 유발하지 않으므로 바람직할 것이다.The refrigerant used in the refrigerating system 100 of the present invention may use various kinds of refrigerants, but it would be preferable to use carbon dioxide, which is a natural refrigerant, because it does not cause pollution.

상기와 같이 구성된 냉동시스템(100)에서 난방모드로 작동하고자 할 경우에는, 압축기(101)에 의하여 압축되어 토출 되는 냉매는 제1응축기(102)를 통하여 열교환이 1차로 열교환이 이루어지게 된다.In the refrigerating system 100 configured as described above, the refrigerant compressed and discharged by the compressor 101 is primarily heat exchanged through the first condenser 102.

제1응축기(102)에서 열교환이 이루어진 냉매는 4방밸브(107)에 의하여 제2응축기(103)로 이동하여 재차 열교환을 통하여 충분하게 응축을 수행한 후 내부열교환기(104)로 공급된다.The refrigerant that has undergone heat exchange in the first condenser 102 is moved to the second condenser 103 by the four-way valve 107 and is sufficiently condensed through heat exchange again and then supplied to the internal heat exchanger 104.

상기 내부열교환기(104)로 공급된 냉매는 증발기(106)에서 내부열교환기(104)로 공급되는 기화상태의 냉매가스와 열교환을 수행한 후 팽창밸브(105)로 이동하여 냉매가 증발기(106)에서 증발하기에 용이한 저온 저압의 기체상태로 팽창하게 된다.The refrigerant supplied to the internal heat exchanger 104 undergoes heat exchange with the vaporized refrigerant gas supplied from the evaporator 106 to the internal heat exchanger 104, and then moves to the expansion valve 105, whereby the refrigerant is transferred from the evaporator 106. It expands into a low-temperature, low-pressure gas that is easy to evaporate.

상기 팽창밸브(105)에서 팽창된 냉매는 증발기(106)로 이동하여 증발된 후 다시 내부열교환기(104)를 경유하면서 과열된 상태로 전환하고, 과열상태의 냉매는 4방밸브(107)를 통하여 압축기(101)로 공급되는 사이클을 반복하게 되는 것이다.The refrigerant expanded in the expansion valve 105 is moved to the evaporator 106 and evaporated and then converted to an overheated state again via the internal heat exchanger 104, and the refrigerant in the overheated state is transferred through the four-way valve 107. The cycle supplied to the compressor 101 is repeated.

상기와 같은 사이클을 반복하는 과정에서 제1응축기(102)와 제2응축기(103)를 통하여 냉매가 열교환 되는 과정에서는 급수(110)에 의하여 냉매의 열을 흡수하여 배수(111)시에는 소정의 온도로 상승한 상태가 되므로 난방수와 급탕수로 활용할 수 있게 되는 것이다.In the process of repeating the cycle as described above, in the process of the heat exchange of the refrigerant through the first condenser 102 and the second condenser 103, the heat of the refrigerant is absorbed by the water supply 110, and a predetermined time at the time of drainage 111 Since the temperature rises, it can be used as heating water and hot water.

냉방모드로 작동하고자 할 경우에는, 압축기(101)에서 압축되어 토출 되는 냉매는 제1응축기(102)를 통하여 1차로 열교환이 이루어져 응축되고, 응축된 냉매는 4방밸브(107)에 의하여 증발기(106)로 공급되어 응축을 수행한다.When operating in the cooling mode, the refrigerant compressed and discharged from the compressor 101 is first condensed by heat exchange through the first condenser 102, and the condensed refrigerant is evaporated by the four-way valve 107. 106) to condense.

상기 증발기(106)로 공급된 냉매는 팽창밸브(105)를 통하여 제2응축기(103)로 공급되어 증발이 이루어진 후 4방밸브(107)를 통하여 다시 압축기(101)로 공급되는 사이클을 반복하게 된다.The refrigerant supplied to the evaporator 106 is supplied to the second condenser 103 through the expansion valve 105 and evaporated to repeat the cycle of supplying the refrigerant to the compressor 101 again through the four-way valve 107. do.

이와 같이 냉방모드로 작동할 때에는 제1응축기(101)를 통하여 냉매가 열교환 되는 과정에서는 급수(110)에 의하여 냉매의 열을 흡수하여 배수(111)시에는 소정의 온도로 상승한 상태가 되므로 급탕수로 활용할 수 있게 된다.When operating in the cooling mode as described above, during the heat exchange of the refrigerant through the first condenser 101, the heat of the refrigerant is absorbed by the water supply 110, and during the drainage 111, the temperature rises to a predetermined temperature. It can be used as.

그리고, 냉방수는 제2응축기(103)에서 냉매가 증발하는 과정에서 급수(110)와 배수(111)시 소정의 온도로 낮아진 상태가 되므로 냉방수로 활용가능하게 되는 것이다.In addition, the cooling water may be utilized as cooling water because the cooling water is lowered to a predetermined temperature during the water supply 110 and the drain 111 during the evaporation of the refrigerant in the second condenser 103.

상기 난방모드 작동시에는 제2응축기(103)와 내부열교환기(104) 사이의 전자밸브는 개방상태가 되고, 내부열교환기(104)와 팽창밸브(105) 사이의 체크밸브와 증발기(106)와 내부열교환기(104) 사이의 전자밸브 및 내부열교환기(104)와 4방밸브(107) 사이의 체크밸브는 개방상태에 있게 된다.In the heating mode operation, the solenoid valve between the second condenser 103 and the internal heat exchanger 104 is opened, and the check valve and the evaporator 106 and the internal heat between the internal heat exchanger 104 and the expansion valve 105 are opened. The solenoid valve between the exchanger 104 and the check valve between the internal heat exchanger 104 and the four-way valve 107 are in an open state.

상기 냉방모드 작동시에는 4방밸브(107)와 증발기(106) 사이의 전자밸브와 팽찰밸브(105)와 제2응축기(103) 사이의 체크밸브는 개방상태에 있고, 그외의 체크 및 전자밸브는 폐쇄상태에 있게 된다.In the cooling mode operation, the solenoid valve between the four-way valve 107 and the evaporator 106 and the check valve between the bulge valve 105 and the second condenser 103 are in an open state. Is in the closed state.

상기와 같이 난방모드와 냉방모드로 작동할 때에는 증발기(106)에 구비되는 외기센서(112) 또는 수온센서(113)가 감지하는 외기온도(T1), 증발기(106)와 내부열교환기(104)를 통과한 냉매상태를 파악하여 압축기(101)의 흡입측에서 검출된 압력 값 및 검출된 압력 값에 상당하는 압축기 흡입측 냉매온도(T2), 각 냉매의 포화압력 및 포화압력에 상당하는 포화냉매온도(T3) 일때,When operating in the heating mode and the cooling mode as described above, the outside air temperature (T1), the evaporator 106 and the internal heat exchanger 104 detected by the outside air sensor 112 or the water temperature sensor 113 provided in the evaporator 106. The refrigerant state passed through is grasped to determine the pressure value detected at the suction side of the compressor 101 and the compressor suction side refrigerant temperature T2 corresponding to the detected pressure value, the saturation pressure and the saturation refrigerant temperature corresponding to the saturation pressure of each refrigerant. When (T3)

포화냉매온도(T3) ≥ 압축기 흡입측의 냉매온도(T2) 이거나, 포화냉매온도(T3) ≥ 외기온도(T1)일 경우에는 콘트롤러(미도시)에서 압축기(101)에서 제1응축기(102)로 공급되는 냉매 라인과 증발기(106) 사이에 설치되는 전자밸브를 개방시켜 고온 고압의 냉매가 증발기 토출측에 유입시켜 증발기(106)에서 발생하는 동결상태를 제상 하는 기능을 수행하도록 함과 아울러, 증발기(106)에서 동결에 의하여 기화되지 못한 냉매를 기화시켜 압축기(101)에 흡입되도록 한다.When the saturation refrigerant temperature (T3) ≥ the refrigerant temperature (T2) of the compressor suction side, or saturation refrigerant temperature (T3) ≥ the outside temperature (T1), the first condenser 102 in the compressor 101 in the controller (not shown) By opening the solenoid valve installed between the refrigerant line supplied to the evaporator 106 and the high temperature and high pressure refrigerant flows into the evaporator discharge side to perform a function of defrosting the frozen state generated in the evaporator 106, At 106, the refrigerant not vaporized by freezing is vaporized to be sucked into the compressor 101.

다른 예로서는, 내부열교환기(104)에 히터를 구비하여 전원을 공급하는 형태를 취하도록 함으로서 압축기(101)의 내구성 향상과 효율성을 높일 수 있게 된다.As another example, it is possible to increase the durability and efficiency of the compressor 101 by having a heater in the internal heat exchanger 104 to supply power.

상기와 같은 과정에서 각 냉매의 포화압력 및 포화압력에 상당하는 포화냉매온도(T3)와 와 압축기 흡입측의 냉매온도(T2)를 콘트롤러가 제어하여 과열도가 5 ? 10 Degree가 되도록 하는 것 역시 당연하다 할 것이다.In the above process, the controller controls the saturated refrigerant temperature (T3) corresponding to the saturation pressure and the saturation pressure of each refrigerant and the refrigerant temperature (T2) at the suction side of the compressor so that the superheat degree is 5? It would be natural to make it 10 degrees.

이상과 같은 본 발명은 냉동시스템을 이용하여 냉방과 난방을 수행할 수 있도록 하는 것은 물론 급탕수의 공급까지 가능하게 하면서, 설치비용과 유지비용을 절감하면서 효율성을 높일 수 있는 장점을 가진다.The present invention as described above has the advantage of being able to perform cooling and heating using a refrigeration system, as well as supply of hot water supply, while improving the efficiency while reducing installation costs and maintenance costs.

100; 냉동시스템
101; 압축기
102; 제1응축기
103; 제2응축기
104; 내부열교환기
105; 팽창밸브
106; 증발기
107; 4방밸브
100; Refrigeration system
101; compressor
102; First condenser
103; Second condenser
104; Internal heat exchanger
105; Expansion valve
106; evaporator
107; 4-way valve

Claims (6)

증발기에서 유입된 냉매를 고온고압으로 저압 기체화된 냉매를 상온에서도 액화할 수 있도록 압축하는 압축기(101)와;
상기 압축기(101)에 의하여 압축된 냉매를 공급받아 기체화된 냉매의 열을 외기 또는 수열원을 이용하여 액화상태로 만드는 제1응축기(102)와 제2응축기(103);
상기 제1,2응축기(102,103)에서 응축된 냉매를 열교환 할 수 있도록 하면서, 증발된 냉매를 과열시키기 위한 수단을 강구한 내부열교환기(104)와;
액화된 냉매를 증발이 쉬운 저온 저압의 기생상태로 감압하도록 하는 팽창밸브(105)와;
외기 또는 수열원과 열교환을 통하여 증발을 통하여 냉매가 액화상태로 전환하는 증발기(106)와;
제1응축기(102)의 냉매를 제2응축기(103)로 공급할 것인지 제1응축기(102)에서 증발기(106)로 공급하여 증발기(106)로 순환할 것인지를 선택하는 4방밸브(107)를 포함하고;
압축기(101)에 의하여 압축되어 토출 되는 냉매는 제1응축기(102)를 통하여 열교환이 1차로 열교환이 이루어지고;
제1응축기(102)에서 열교환이 이루어진 냉매는 4방밸브(107)에 의하여 제2응축기(103)로 이동하여 재차 열교환을 통하여 충분하게 응축을 수행하고;
제2응축기(103)에서 응축된 냉매는 내부열교환기(104)로 공급되어 증발기(106)에서 내부열교환기(104)로 공급되는 기화상태의 냉매가스와 열교환을 수행하고;
내부열교환기(104)를 경유한 냉매는 팽창밸브(105)로 이동하여 냉매가 증발하기에 용이한 저온 저압의 기체상태로 팽창하고;
상기 팽창밸브(105)에서 팽창된 냉매는 증발기(106)로 이동하여 증발된 후 다시 내부열교환기(104)를 경유하면서 과열된 상태로 전환하고;
과열상태의 냉매는 4방밸브(107)를 통하여 압축기(101)로 공급되는 사이클을 반복하여 난방모드를 수행하는 것을 특징으로 하는 냉,난방 및 급탕기능을 가지는 냉동시스템.
A compressor (101) for compressing the refrigerant introduced from the evaporator to liquefy the low-pressure gasified refrigerant at high temperature and high pressure at room temperature;
A first condenser (102) and a second condenser (103) for supplying the refrigerant compressed by the compressor (101) to make the heat of the gasified refrigerant into a liquefied state by using an external air or a heat source;
An internal heat exchanger (104) for providing means for overheating the evaporated refrigerant while allowing the refrigerant condensed in the first and second condensers (102, 103) to exchange heat;
An expansion valve 105 for reducing the liquefied refrigerant into a parasitic state of low temperature and low pressure, which is easy to evaporate;
An evaporator 106 for converting the refrigerant into a liquefied state through evaporation through heat exchange with an external air or a heat source;
The four-way valve 107 selects whether to supply the refrigerant of the first condenser 102 to the second condenser 103 or to supply the refrigerant from the first condenser 102 to the evaporator 106 to circulate to the evaporator 106. Including;
The refrigerant compressed and discharged by the compressor 101 is primarily heat exchanged through the first condenser 102;
The refrigerant that has undergone heat exchange in the first condenser 102 is moved to the second condenser 103 by the four-way valve 107 to sufficiently condense through heat exchange again;
The refrigerant condensed in the second condenser (103) is supplied to the internal heat exchanger (104) and performs heat exchange with the refrigerant gas in an evaporated state supplied from the evaporator (106) to the internal heat exchanger (104);
The refrigerant via the internal heat exchanger (104) moves to the expansion valve (105) to expand to a low temperature low pressure gas state where the refrigerant is easy to evaporate;
The refrigerant expanded in the expansion valve (105) is moved to the evaporator (106) and evaporated and then converted to an overheated state again via the internal heat exchanger (104);
Refrigeration system having a cooling, heating and hot water supply function, characterized in that the superheated refrigerant performs a heating mode by repeating the cycle supplied to the compressor (101) through the four-way valve (107).
증발기(106)에서 유입된 냉매를 고온고압으로 압축하는 압축기(101)와;
상기 압축기(101)에 의하여 압축된 냉매를 공급받아 기체화된 냉매의 열을 외기 또는 수열원을 이용하여 액화상태로 만드는 제1응축기(102)와 제2응축기(103);
상기 제1,2응축기(102,103)에서 응축된 냉매를 열교환 할 수 있도록 하면서, 증발된 냉매를 과열시키기 위한 수단을 강구한 내부열교환기(104)와;
액화된 냉매를 증발이 쉬운 저온 저압의 기생상태로 감압하도록 하는 팽창밸브(105)와;
외기 또는 수열원과 열교환을 통하여 증발을 통하여 냉매가 액화상태로 전환하는 증발기(106)와;
제1응축기(102)의 냉매를 제2응축기(103)로 공급할 것인지 제1응축기(102)에서 증발기(106)로 공급하여 다시 압축기(101)로 순환할 것인지를 선택하는 4방밸브(107)를 포함하고;
압축기(101)에 의하여 압축되어 토출 되는 냉매는 제1응축기(102)를 통하여 열교환이 1차로 열교환이 이루어지고;
제1응축기(102)에서 열교환이 이루어진 냉매는 4방밸브(107)에 의하여 증발기(106)로 공급되어 응축을 수행하고;
상기 증발기(106)에 의하여 응축된 냉매는 팽창밸브(105)를 통하여 냉매가 증발하기에 용이한 저온 저압의 기체상태로 팽창하고;
팽창된 냉매는 제2응축기(103)로 공급되어 증발이 이루어진 후 4방밸브(107)를 통하여 다시 압축기(101)로 공급되는 사이클을 반복하여 냉방모드를 수행하는 것을 특징으로 하는 냉,난방 및 급탕기능을 가지는 냉동시스템.
A compressor 101 for compressing the refrigerant introduced from the evaporator 106 at a high temperature and high pressure;
A first condenser (102) and a second condenser (103) for supplying the refrigerant compressed by the compressor (101) to make the heat of the gasified refrigerant into a liquefied state by using an external air or a heat source;
An internal heat exchanger (104) for providing means for overheating the evaporated refrigerant while allowing the refrigerant condensed in the first and second condensers (102, 103) to exchange heat;
An expansion valve 105 for reducing the liquefied refrigerant into a parasitic state of low temperature and low pressure, which is easy to evaporate;
An evaporator 106 for converting the refrigerant into a liquefied state through evaporation through heat exchange with an external air or a heat source;
Four-way valve 107 selects whether to supply the refrigerant of the first condenser 102 to the second condenser 103 or to supply the refrigerant from the first condenser 102 to the evaporator 106 and circulate back to the compressor 101. It includes;
The refrigerant compressed and discharged by the compressor 101 is primarily heat exchanged through the first condenser 102;
The refrigerant heat-exchanged in the first condenser 102 is supplied to the evaporator 106 by the four-way valve 107 to perform condensation;
The refrigerant condensed by the evaporator (106) expands through the expansion valve (105) to a low temperature low pressure gas state where the refrigerant is easy to evaporate;
The expanded refrigerant is supplied to the second condenser 103 and evaporated after cooling, heating, and characterized in that the cooling mode is repeated by repeating the cycle supplied to the compressor 101 through the four-way valve 107 again. Refrigeration system with hot water supply function.
제 1 항에 있어서;
상기 난방모드에서는 제1응축기(102)와 제2응축기(103)를 통하여 냉매가 열교환 되는 과정에서는 급수(110)에 의하여 냉매의 열을 흡수하여 배수(111)시에는 소정의 온도로 상승한 상태가 되므로 난방수와 급탕수를 동시에 얻을 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 냉,난방 및 급탕기능을 가지는 냉동시스템.
The method of claim 1, further comprising:
In the heating mode, when the refrigerant is heat-exchanged through the first condenser 102 and the second condenser 103, the state of the refrigerant is absorbed by the water supply 110 and rises to a predetermined temperature during the drainage 111. Therefore, the refrigeration system having a cooling, heating and hot water supply, characterized in that to obtain the heating water and hot water at the same time.
제 2 항에 있어서;
상기 냉방모드에서는 제1응축기(101)를 통하여 냉매가 열교환 되는 과정에서는 급수(110)에 의하여 냉매의 열을 흡수하여 배수(111)시에는 소정의 온도로 상승한 상태가 되므로 급탕수를 얻고;
상기 제2응축기(103)에서 냉매가 증발하는 과정에서 급수(110)와 배수(111)시 소정의 온도로 낮아진 상태가 되므로 냉방수를 얻도록 하는 것을 특징으로 하는 냉,난방 및 급탕기능을 가지는 냉동시스템.
3. The method of claim 2,
In the cooling mode, in the process of exchanging the refrigerant through the first condenser 101, the water of the refrigerant is absorbed by the water supply 110, and the water is raised to a predetermined temperature at the time of drainage 111, thereby obtaining a hot water supply water;
In the process of evaporating the refrigerant in the second condenser 103 has a cooling, heating and hot water supply, characterized in that to obtain a cooling water because the state is lowered to a predetermined temperature during the water supply 110 and the drain 111 Refrigeration system.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서;
상기 난방모드와 냉방모드 작동시 증발기(106)에 구비되는 외기센서(112) 또는 수온센서(113)가 감지하는 외기온도(T1),
증발기(106)와 내부열교환기(104)를 통과한 냉매상태를 파악하여 압축기(101)에서 검출된 압력 값 및 검출된 압력 값에 상당하는 압축기 흡입측의 냉매온도(T2),
각 냉매의 포화압력 및 포화압력에 상당하는 포화냉매온도(T3)일때,
포화냉매온도(T3) ≥ 압축기 흡입측의 냉매온도(T2) 이거나, 포화냉매온도(T3) ≥ 외기온도(T1)일 경우, 콘트롤러가 압축기(101)에서 제1응축기(102)로 공급되는 냉매 라인과 증발기(106) 사이에 설치되는 전자밸브를 개방시켜 고온 고압의 냉매가 증발기 토출측에 유입시켜 증발기(106)에서 발생하는 동결상태를 제상 하고;
증발기(106)에서 동결에 의하여 기화되지 못한 냉매를 기화시켜 압축기(101)에 흡입시키는 것을 특징으로 하는 냉,난방 및 급탕기능을 가지는 냉동시스템.
The method according to claim 1 or 2,
The outside air temperature T1 detected by the outside air sensor 112 or the water temperature sensor 113 provided in the evaporator 106 when the heating mode and the cooling mode are operated.
Refrigerant temperature T2 of the compressor suction side corresponding to the detected pressure value and the detected pressure value by grasping the refrigerant state passing through the evaporator 106 and the internal heat exchanger 104,
When the saturated refrigerant temperature (T3) corresponding to the saturation pressure and saturation pressure of each refrigerant,
When the saturated refrigerant temperature T3 ≥ the refrigerant temperature T2 at the compressor suction side or the saturated refrigerant temperature T3 ≥ the ambient temperature T1, the controller is supplied with the refrigerant from the compressor 101 to the first condenser 102. Opening a solenoid valve provided between the line and the evaporator 106 to defrost the high temperature and high pressure refrigerant to the evaporator discharge side to defrost the freezing state generated in the evaporator 106;
A refrigeration system having a cooling, heating, and hot water supply function, characterized in that the evaporator (106) vaporizes a refrigerant not vaporized by freezing and sucks it into the compressor (101).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서;
상기 제1응축기(102)를 압축기(101)와 4방 밸브(107) 사이에 배치하여 필요에 따라 냉방모드와 난방모드에서 항상 급탕수를 생성할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 냉,난방 및 급탕기능을 가지는 냉동 시스템.
The method according to claim 1 or 2,
The first condenser 102 is disposed between the compressor 101 and the four-way valve 107 so that hot water can always be generated in the cooling mode and the heating mode as needed. Refrigeration system with function.
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