KR20130094929A - Gas heat pump system and control method thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A gas heat pump system and a control method thereof are provided to lower air temperature and increase air density, thereby preventing the output of a gas engine from not meeting cooling loads. CONSTITUTION: A gas heat pump system comprises a compressor (310), a gas engine (600), an inlet tube (510), an air supply pipe (610), and a sub heat exchanger. The compressor compresses and discharges refrigerant flowing inside. The inlet tube provides a path for the refrigerant to flow in. The gas engine drives the compressor. The air supply pipe supplies air to the gas engine. The sub heat exchanger heat-exchanges the refrigerant flowing in the exchanger with the air. [Reference numerals] (AA) Indoor unit; (BB) Outdoor unit

Description

가스히트펌프 시스템 및 이의 제어방법{gas heat pump system and control method thereof}Gas heat pump system and control method thereof

본 발명은 엔진의 출력저하를 방지할 수 있는 가스히트펌프 시스템 및 이의 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a gas heat pump system and a control method thereof capable of preventing a decrease in output of an engine.

가스히트펌프 시스템(Gas Heat Pump System)은 압축기(310)를 구동하기 위해 전기 모터가 아닌 가스엔진을 이용한 것으로서, 많은 양의 냉매를 고온고압으로 압축할 수 있어 대용량의 압축기(310)를 필요로 하는 산업용이나 큰 빌딩에서 사용되는 공기 조화기에서 많이 사용되고 있다.The gas heat pump system uses a gas engine, not an electric motor, to drive the compressor 310. The gas heat pump system can compress a large amount of refrigerant at a high temperature and high pressure, thereby requiring a large capacity compressor 310. Is widely used in air conditioners used in industrial or large buildings.

이러한 가스히트펌프 시스템은 압축기(310), 실외 열교환기(320), 팽창밸브(330) 및 실내 열교환기 등을 포함할 수 있는데, 냉매의 순환방향에 따라 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 냉방모드 또는 난방모드로 작동될 수 있다.The gas heat pump system may include a compressor 310, an outdoor heat exchanger 320, an expansion valve 330, and an indoor heat exchanger. The gas heat pump system is cooled as shown in FIGS. Can be operated in mode or heating mode.

가스히트펌프 시스템이 냉방모드로 작동되는 경우에는, 도 1에 도시된 바와 같이 압축기(310)에서 토출된 냉매가 실외 열교환기(320)로 유입되도록 4방밸브(400)가 제어된다.When the gas heat pump system is operated in the cooling mode, as illustrated in FIG. 1, the four-way valve 400 is controlled such that the refrigerant discharged from the compressor 310 flows into the outdoor heat exchanger 320.

이에 따라 냉매는 압축기(310), 실외 열교환기(320), 팽창밸브(330), 실내 열교환기(340) 순으로 순환한 후 다시 압축기(310)로 유입됨으로써 냉동 사이클이 완성된다. 이 경우에는, 실외 열교환기(320)는 응축기로 기능하고, 실내 열교환기(340)는 증발기로 기능하게 된다.Accordingly, the refrigerant circulates in the order of the compressor 310, the outdoor heat exchanger 320, the expansion valve 330, and the indoor heat exchanger 340, and then flows back into the compressor 310 to complete the refrigeration cycle. In this case, the outdoor heat exchanger 320 serves as a condenser and the indoor heat exchanger 340 serves as an evaporator.

반면에, 가스히트펌프 시스템이 난방모드로 작동되는 경우에는, 도 2에 도시된 바와 같이 압축기(310)에서 토출된 냉매가 실내 열교환기로 유입되도록 4방밸브가 제어된다.On the other hand, when the gas heat pump system is operated in the heating mode, the four-way valve is controlled so that the refrigerant discharged from the compressor 310 flows into the indoor heat exchanger as shown in FIG. 2.

이에 따라 냉매는 압축기(310), 실내 열교환기, 팽창밸브(330), 실외 열교환기(320) 순으로 순환한 후 다시 압축기(310)로 유입됨으로써 난방 사이클이 완성된다. 이 경우에는, 실외 열교환기(320)는 증발기로 기능하고, 실내 열교환기는 응축기로 기능하게 된다.Accordingly, the refrigerant circulates in the order of the compressor 310, the indoor heat exchanger, the expansion valve 330, and the outdoor heat exchanger 320, and then flows back into the compressor 310 to complete the heating cycle. In this case, the outdoor heat exchanger 320 functions as an evaporator and the indoor heat exchanger functions as a condenser.

한편, 날씨가 더운 여름에는 가스히트펌프 시스템은 실내의 온도를 낮추기 위하여 냉방모드로 작동하게 되는데, 실외 기온이 예를 들어 40℃ 이상의 고온인 경우에는 높은 기온으로 인해 가스엔진(600)으로 고온의 공기가 공급된다.On the other hand, in a hot summer, the gas heat pump system operates in a cooling mode to lower the indoor temperature. When the outdoor temperature is, for example, a high temperature of 40 ° C. or higher, the gas heat pump may be heated to the gas engine 600 due to the high temperature. Air is supplied.

이에 따라 가스엔진(600)으로 저밀도의 공기가 공급되어 가스엔진(600)의 출력이 감소하게 된다. 그 결과, 가스엔진(600)의 출력이 높은 냉방부하를 따라갈 수 없어 냉방 불량의 원인이 될 수 있다.Accordingly, low density air is supplied to the gas engine 600, so that the output of the gas engine 600 is reduced. As a result, the output of the gas engine 600 can not keep up with the high cooling load may cause a cooling failure.

상기한 문제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예와 관련된 가스히트펌프 시스템 및 이의 제어방법은 가스엔진으로 공급되는 공기의 밀도를 높여, 가스엔진의 출력이 냉방부하를 안정적으로 따라갈 수 있는 가스히트펌프 시스템 및 이의 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the gas heat pump system and control method thereof according to an embodiment of the present invention increase the density of air supplied to the gas engine, so that the output of the gas engine can stably follow the cooling load. It is an object to provide a pump system and a control method thereof.

본 발명의 일 양상에 따른 가스히트펌프 시스템은 유입되는 냉매를 압축하여 토출하는 압축기, 압축기에 냉매가 유입되는 통로를 제공하는 유입관, 압축기를 구동시키는 가스엔진, 가스엔진으로 공기를 공급하는 공기공급관, 그리고 유입관 및 공기공급관과 각각 연결되어 압축기로 유입되는 냉매와 가스엔진으로 공급되는 공기를 열교환하는 보조 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 한다.Gas heat pump system according to an aspect of the present invention is a compressor for compressing and discharging the incoming refrigerant, an inlet pipe for providing a passage through which the refrigerant is introduced into the compressor, a gas engine for driving the compressor, air to supply air to the gas engine And an auxiliary heat exchanger connected to each of the supply pipe and the inlet pipe and the air supply pipe to heat exchange the refrigerant introduced into the compressor and the air supplied to the gas engine.

또한, 보조 열교환기는 핀튜브형 열교환기인 것을 특징으로 한다.In addition, the auxiliary heat exchanger is characterized in that the fin tube type heat exchanger.

또한, 공기공급관은 엔진으로 공기를 직접적으로 공급하는 제1공기공급관 및 보조 열교환기를 바이패스하여 공급하는 제 2공기공급관을 포함하는 것을 특징으로 한다.The air supply pipe may include a first air supply pipe for directly supplying air to the engine and a second air supply pipe for bypassing and supplying the auxiliary heat exchanger.

또한, 유입관은 압축기로 냉매를 직접적으로 유입시키는 제1유입관 및 보조 열교환기를 바이패스하여 유입시키는 제2유입관을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the inlet pipe may include a first inlet pipe for directly introducing the refrigerant into the compressor and a second inlet pipe for bypassing the auxiliary heat exchanger.

또한, 공기공급관은 제1공기공급관 및 제2공기공급관을 선택적으로 개폐하는 제1개폐장치를 더 포함하고, 유입관은 제1유입관 및 제2유입관을 선택적으로 개폐하는 제2개폐장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the air supply pipe further includes a first opening and closing device for selectively opening and closing the first air supply pipe and the second air supply pipe, the inlet pipe has a second opening and closing device for selectively opening and closing the first inlet pipe and the second inlet pipe. It further comprises.

또한, 제1개폐장치 및/또는 제2개폐장치는 3방 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the first opening and closing device and / or the second opening and closing device is characterized in that it comprises a three-way valve.

또한, 제1개폐장치 및 제2개폐장치는, 공기의 온도가 소정의 기준치 이상인 경우에 제2공기공급관 및 제2유입관을 개방하고, 공기의 온도가 소정의 기준치 미만인 경우에 제1공기공급관 및 제1유입관을 개방하는 것을 특징으로 한다.Further, the first opening and closing device and the second opening and closing device open the second air supply pipe and the second inlet pipe when the air temperature is higher than or equal to a predetermined reference value, and the first air supply pipe when the air temperature is lower than the predetermined reference value. And opening the first inlet pipe.

또한, 공기공급관은 가스엔진으로 공급되는 공기의 온도를 측정하는 온도측정센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the air supply pipe is characterized in that it further comprises a temperature measuring sensor for measuring the temperature of the air supplied to the gas engine.

또한, 제1개폐장치 및 제2개폐장치는, 가스엔진의 출력이 소정의 기준치 이상인 경우에는 제1공기공급관 및 제1유입관을 개방하고, 가스엔진의 출력이 소정의 기준치 미만인 경우에는 제2공기공급관 및 제2유입관을 개방하는 것을 특징으로 한다.Further, the first opening and closing device and the second opening and closing device open the first air supply pipe and the first inlet pipe when the output of the gas engine is higher than or equal to a predetermined reference value, and the second opening and closing device when the output of the gas engine is lower than the predetermined reference value. The air supply pipe and the second inlet pipe is characterized in that the opening.

또한, 공기공급관은 보조 열교환기로 인한 압력손실을 보상하는 압력보상수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the air supply pipe is characterized in that it comprises a pressure compensation means for compensating for the pressure loss due to the auxiliary heat exchanger.

또한, 압력보상수단은 보조 열교환기로 유입되는 공기의 압력을 증가시키는 팬을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the pressure compensation means is characterized in that it comprises a fan for increasing the pressure of the air flowing into the auxiliary heat exchanger.

본 발명의 또 다른 일 양상에 따른 가스히트펌프 시스템의 제어방법은 유입되는 냉매를 압축하여 토출하는 압축기, 압축기를 구동시키는 가스엔진, 그리고 압축기로 유입되는 냉매와 가스엔진으로 공급되는 공기를 열교환하는 보조 열교환기를 포함하는 가스히트펌프 시스템의 제어방법에 있어서, 가스엔진으로 공급되는 공기의 온도가 소정의 기준이 이상인지 측정하는 단계, 측정된 공기의 온도가 소정의 기준치 이상인 경우에 압축기로 유입되는 냉매와 가스엔진으로 공급되는 공기를 각각 보조 열교환기로 유도하는 단계 및 보조 열교환기로 각각 유도된 냉매와 공기를 열교환하여 공기의 온도를 낮추는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, a control method of a gas heat pump system includes a compressor for compressing and discharging an incoming refrigerant, a gas engine for driving the compressor, and heat-exchanging air supplied to the refrigerant and the gas engine flowing into the compressor. A control method of a gas heat pump system including an auxiliary heat exchanger, the method comprising: measuring whether a temperature of air supplied to a gas engine is equal to or greater than a predetermined standard, and when the measured air temperature is equal to or greater than a predetermined standard, And inducing the air supplied to the refrigerant and the gas engine to the auxiliary heat exchanger, and lowering the temperature of the air by heat-exchanging the refrigerant and the air respectively induced to the auxiliary heat exchanger.

본 발명의 또 다른 일 양상에 따른 가스히트펌프 시스템의 제어방법은 유입되는 냉매를 압축하여 토출하는 압축기, 압축기를 구동시키는 가스엔진, 그리고 압축기로 유입되는 냉매와 가스엔진으로 공급되는 공기를 열교환하는 보조 열교환기를 포함하는 가스히트펌프 시스템의 제어방법에 있어서, 가스엔진의 출력이 소정의 기준이 미만인지 측정하는 단계, 측정된 가스엔진의 출력이 소정의 기준치 미만인 경우에 압축기로 유입되는 냉매와 가스엔진으로 공급되는 공기를 각각 보조 열교환기로 유도하는 단계 및 보조 열교환기로 각각 유도된 냉매와 공기를 열교환하여 공기의 온도를 낮추는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, a control method of a gas heat pump system includes a compressor for compressing and discharging an incoming refrigerant, a gas engine for driving the compressor, and heat-exchanging air supplied to the refrigerant and the gas engine flowing into the compressor. A control method of a gas heat pump system including an auxiliary heat exchanger, the method comprising: measuring whether an output of a gas engine is less than a predetermined standard, and refrigerant and gas flowing into the compressor when the output of the measured gas engine is less than a predetermined standard; And inducing air to be supplied to the engine to the auxiliary heat exchanger, and reducing heat of the air by heat-exchanging the refrigerant and the air respectively induced to the auxiliary heat exchanger.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예와 관련된 가스히트펌프 시스템 및 이의 제어방법은, 보조 열교환기를 통해 압축기로 유입되는 저온저압의 기체 냉매와 가스엔진으로 공급되는 공기를 열교환함으로써 공기의 온도를 낮추고 밀도를 높일 수 있으므로, 공기의 밀도가 낮음으로 인해 가스엔진의 출력이 냉방부하를 따라가지 못하는 현상을 방지할 수 있다. Gas heat pump system and control method according to an embodiment of the present invention configured as described above, the temperature of the air by heat-exchanging the air supplied to the gas engine and gas refrigerant of low temperature and low pressure introduced into the compressor through the auxiliary heat exchanger Since it is possible to lower the density and increase the density, it is possible to prevent the phenomenon that the output of the gas engine cannot keep up with the cooling load due to the low density of the air.

도 1은 종래의 가스히트펌프 시스템의 냉방모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래의 가스히트펌프 시스템의 난방모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예와 관련된 가스히트펌프 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예와 관련된 가스히트펌프 시스템을 구성하는 보조 열교환기를 핀튜브형 열교환기로 구성한 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예와 관련된 가스히트펌프 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예와 관련된 가스히트펌프 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.1 is a view for explaining a cooling mode of a conventional gas heat pump system.
2 is a view for explaining a heating mode of a conventional gas heat pump system.
3 is a view for explaining the configuration of the gas heat pump system according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a state in which the auxiliary heat exchanger constituting the gas heat pump system according to an embodiment of the present invention configured as a fin tube type heat exchanger.
5 is a flowchart illustrating a control method of a gas heat pump system according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 is a flow chart for explaining a control method of a gas heat pump system according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a specific embodiment according to the present invention.

본 발명의 실시예는 기본적으로 종래의 가스히트펌프 시스템을 크게 변형하지 않고도 전술한 목적을 용이하게 구현할 수 있도록 제공된다고 할 수 있다. 따라서 많은 구성들이 종래의 가스히트펌프 시스템과 동일하거나 유사할 수 있다. 그러므로, 동일하거나 유사한 구성들은 동일하거나 유사한 도면 부호로 지칭될 것이며 구체적인 설명은 생략될 수 있다.Embodiment of the present invention can be said to be provided so that it is possible to easily implement the above object basically without significantly modifying the conventional gas heat pump system. Thus, many configurations may be the same or similar to conventional gas heat pump systems. Therefore, the same or similar components will be referred to by the same or similar reference numerals and the detailed description may be omitted.

이하에서는 본 발명의 일 실시예를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

본 발명의 일 실시예에 따른 가스히트펌프 시스템(100)은 유입되는 냉매(A)를 압축하여 토출하는 압축기(310), 연료 및 공기(B)를 공급받아 압축기(310)를 구동시키는 가스엔진(600), 압축기(310)에 냉매(A)가 유입되는 통로를 제공하는 유입관(510), 가스엔진(600)으로 공기(B)를 공급하는 공기공급관(610), 그리고 유입관(510) 및 공기공급관(610)과 각각 연결되어 압축기(310)로 유입되는 냉매(A)와 가스엔진(600)으로 공급되는 공기(B)를 열교환하는 보조 열교환기(700)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The gas heat pump system 100 according to an exemplary embodiment of the present invention receives a compressor 310 for compressing and discharging the refrigerant A introduced therein, and a gas engine for driving the compressor 310 by receiving fuel and air B. 600, an inlet pipe 510 providing a passage through which the refrigerant A is introduced into the compressor 310, an air supply pipe 610 for supplying air B to the gas engine 600, and an inlet pipe 510. And an auxiliary heat exchanger 700 connected to the air supply pipe 610 to heat-exchange the refrigerant A introduced into the compressor 310 and the air B supplied to the gas engine 600. do.

가스히트펌프 시스템(100)은 4방밸브(400)를 이용하여 냉매(A)의 순환방향을 정역변환함에 따라 난방모드 또는 냉방모드로 전환이 가능한데, 이하에서는 가스히트펌프 시스템(100)이 냉방모드로 작동되는 상태를 기준으로 설명하기로 한다.The gas heat pump system 100 may be switched to a heating mode or a cooling mode by changing the circulation direction of the refrigerant A using the four-way valve 400. Hereinafter, the gas heat pump system 100 may be cooled. The description will be based on the state of operation in the mode.

도 3은 본 발명의 일 실시예와 관련된 가스히트펌프 시스템(100)의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는 압축기(310), 실외 열교환기(320), 팽창밸브(330). 실내 열교환기(340) 등으로 구성되는 냉동 사이클의 폐회로(300)에 대하여 설명한다.3 is a view for explaining the configuration of the gas heat pump system 100 according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the compressor 310, the outdoor heat exchanger 320, expansion valve 330. The closed circuit 300 of the refrigerating cycle composed of the indoor heat exchanger 340 and the like will be described.

압축기(310)는 가스엔진(600)으로부터 동력을 전달받아 구동되며, 유입되는 저온저압의 기체 냉매(A)를 압축하여 고온고압의 기체 냉매(A)로 토출한다. 이에 따라 압축기(310)는 압축기(310), 실외 열교환기(320), 팽창밸브(330), 실내 열교환기(340) 등으로 구성되는 냉동 사이클의 폐회로(300)에 냉매(A)를 순환시킬 수 있다.The compressor 310 is driven by receiving power from the gas engine 600, compresses the gas refrigerant A having a low temperature and low pressure introduced therein, and discharges the gas refrigerant A having a high temperature and high pressure. Accordingly, the compressor 310 circulates the refrigerant A in the closed circuit 300 of the refrigerating cycle composed of the compressor 310, the outdoor heat exchanger 320, the expansion valve 330, and the indoor heat exchanger 340. Can be.

실외 열교환기(320)는 도 3에 도시된 바와 같이 압축기(310)에서 토출되어 4방밸브(400)를 통과한 고온고압의 기체 냉매(A)가 유입되며, 유입된 고온고압의 기체 냉매(A)를 실외 공기와 열교환하여 중온고압의 액체 냉매(A)로 상변화시켜 토출한다. 즉, 이 경우에 실외 열교환기(320)는 기체 상태의 냉매(A)를 액체 상태로 응축시키는 응축기로 기능할 수 있다.As shown in FIG. 3, the outdoor heat exchanger 320 is discharged from the compressor 310 and flows into the high-temperature, high-pressure gas refrigerant A that passes through the four-way valve 400. A) is heat-exchanged with outdoor air and phase-changes into a medium-temperature high-pressure liquid refrigerant (A) for discharge. That is, in this case, the outdoor heat exchanger 320 may function as a condenser for condensing the refrigerant A in the gas state into the liquid state.

팽창밸브(330)는 도 3에 도시된 바와 같이 실외 열교환기(320)로부터 토출된 고온고압의 액체 냉매(A)가 유입되며, 유입된 고온고압의 액체 냉매(A)를 감압하여 저온저압의 액체 냉매(A)로 토출한다. 즉, 팽창밸브(330)는 액체 냉매(A)의 감압수단으로 기능하며, 감압수단으로서 팽창밸브(330) 이외에도 모세관이 이용될 수도 있다.As shown in FIG. 3, the expansion valve 330 receives the high temperature and high pressure liquid refrigerant A discharged from the outdoor heat exchanger 320, and decompresses the introduced high temperature and high pressure liquid refrigerant A to reduce the low temperature and low pressure. It discharges to the liquid refrigerant A. FIG. That is, the expansion valve 330 functions as a pressure reducing means of the liquid refrigerant A, and a capillary tube may be used in addition to the expansion valve 330 as the pressure reducing means.

실내 열교환기(340)는 도 3에 도시된 바와 같이 팽창밸브(330)로부터 토출된 저압저압의 액체 냉매(A)가 유입되며, 유입된 저온저압의 액체 냉매(A)를 실내 공기와 열교환하여 저압저압의 기체 냉매(A)로 토출한다.As shown in FIG. 3, the indoor heat exchanger 340 receives the low pressure low pressure liquid refrigerant A discharged from the expansion valve 330, and heat-exchanges the low temperature low pressure liquid refrigerant A with the indoor air. It discharges to the gas refrigerant A of low pressure low pressure.

구체적으로, 실내 열교환기(340)는 실내 공기로부터 증발 잠열을 얻어 기체 상태로 상변화되며, 이 과정에서 증발 잠열을 빼앗긴 실내 공기의 온도가 감소됨으로써 본 발명의 일 실시예에 따른 가스히트펌프 시스템(100)은 실내를 냉방시킬 수 있다. 즉, 실내 열교환기(340)는 액체 상태의 냉매(A)를 기체 상태로 증발시킬 수 있는 증발기로 기능할 수 있다.Specifically, the indoor heat exchanger 340 is converted into a gas state by obtaining latent heat of evaporation from the indoor air, and in this process, the temperature of the indoor air deprived of the latent heat of evaporation is reduced, so that the gas heat pump system according to the exemplary embodiment of the present invention. 100 may cool the room. That is, the indoor heat exchanger 340 may function as an evaporator capable of evaporating the liquid refrigerant A in a gaseous state.

또한, 실내 열교환기(340)로부터 토출된 저온저압의 기체 냉매(A)는 압축기(310)로 유입됨으로써 하나의 냉동 사이클이 완성되며, 도 3에 도시된 바와 같이 압축기(310), 실외 열교환기(320), 팽창밸브(330) 및 실내 열교환기(340)는 냉매관(500)을 통하여 냉매(A)의 순환 순서에 따라 연결된다.In addition, the low-temperature low-pressure gas refrigerant (A) discharged from the indoor heat exchanger 340 is introduced into the compressor 310 to complete one refrigeration cycle, as shown in FIG. 3, the compressor 310 and the outdoor heat exchanger. The 320, the expansion valve 330, and the indoor heat exchanger 340 are connected in the circulation order of the refrigerant A through the refrigerant pipe 500.

특히, 냉매관(500)은 도 3에 도시된 바와 같이 압축기(310)의 유입구와 연결되는 유입관(510)을 포함하는데 이에 대한 자세한 내용은 후술하기로 한다.In particular, the refrigerant pipe 500 includes an inlet pipe 510 connected to the inlet of the compressor 310 as shown in FIG. 3, which will be described later.

가스엔진(600)은 그 출력축이 압축기(310)의 구동축(미도시)과 연결되어 압축기(310)를 구동하며, 공기공급관(610), 가스공급관, 혼합기 등을 포함할 수 있다.The gas engine 600 is connected to a drive shaft (not shown) of the compressor 310 to drive the compressor 310, and may include an air supply pipe 610, a gas supply pipe, a mixer, and the like.

여기서, 공기공급관(610)은 가스엔진(600)에 대해 공기를 공급하며, 가스공급관은 가스공급원에 접속되어 가스엔진(600)으로 가스연료를 공급하며, 혼합기는 가스엔진(600)으로 공급되는 가스연료와 공기(B)를 소정의 비율로 혼합한다. 특히, 공기공급관(610)은 도 3에 도시된 바와 같이 보조 열교환기(700)와 연결되는데 이에 대한 자세한 내용은 후술하기로 한다.Here, the air supply pipe 610 supplies air to the gas engine 600, the gas supply pipe is connected to the gas supply source to supply the gas fuel to the gas engine 600, the mixer is supplied to the gas engine 600 The gaseous fuel and air B are mixed at a predetermined ratio. In particular, the air supply pipe 610 is connected to the auxiliary heat exchanger 700, as shown in Figure 3 will be described later.

도 4는 본 발명의 일 실시예와 관련된 가스히트펌프 시스템(100)을 구성하는 보조 열교환기(700)를 핀튜브형 열교환기로 구성한 상태를 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는, 보조 열교환기(700) 및 이와 연결되는 공기공급관(610)과 유입관(510)에 대하여 설명한다.4 is a view for explaining a state in which the auxiliary heat exchanger 700 constituting the gas heat pump system 100 according to an embodiment of the present invention configured as a fin tube type heat exchanger. Hereinafter, the auxiliary heat exchanger 700 and the air supply pipe 610 and the inlet pipe 510 connected thereto will be described.

유입관(510)은 냉매관(500)의 일부분으로서 팽창밸브(330)의 토출구와 압축기(310)의 유입구 사이의 구간을 의미하며, 이를 통해 팽창밸브(330)로부터 토출된 저온저압의 기체냉매(A)가 압축기(310)로 유입된다.The inlet pipe 510 means a section between the outlet of the expansion valve 330 and the inlet of the compressor 310 as a part of the refrigerant pipe 500, through which the low-temperature low-pressure gas refrigerant discharged from the expansion valve 330 (A) flows into the compressor 310.

공기공급관(610)은 공기 흡입구(611)와 접속되어 가스엔진(600)과 연결되며, 이를 통해 공기 흡입구(611)에 의하여 흡입된 외부의 공기(B)가 가스엔진(600)으로 공급된다.The air supply pipe 610 is connected to the air inlet 611 and connected to the gas engine 600, through which external air B sucked by the air inlet 611 is supplied to the gas engine 600.

보조 열교환기(700)는 압축기(310)로 유입되는 저온저압의 기체 냉매(A)와 가스엔진(600)으로 공급되는 공기(B)를 열교환하여 이를 통해 가스엔진(600)으로 공급되는 공기(B)의 밀도를 높이기 위한 장치이다.The auxiliary heat exchanger 700 heat-exchanges the gas refrigerant A of low temperature and low pressure introduced into the compressor 310 and the air B supplied to the gas engine 600, thereby supplying the air supplied to the gas engine 600 through the auxiliary heat exchanger 700. It is a device for increasing the density of B).

도 3에 도시된 바와 같이 보조 열교환기(700)의 양단에는 유입관(510) 및 공기공급관(610)과 연결되며, 그 내부에는 냉매(A)와 공기(B)를 열교환하기 위한 열교환구조가 마련된다. 여기서, 보조 열교환기(700)의 열교환구조는 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들면 보조 열교환기(700)는 핀튜브형 열교환기일 수 있다.As shown in FIG. 3, both ends of the auxiliary heat exchanger 700 are connected to the inlet pipe 510 and the air supply pipe 610, and a heat exchange structure for heat-exchanging the refrigerant A and the air B therein is provided. Prepared. Here, the heat exchange structure of the auxiliary heat exchanger 700 is not particularly limited, but for example, the auxiliary heat exchanger 700 may be a fin tube type heat exchanger.

보조 열교환기(700)를 핀튜브형 열교환기로 구성할 경우에는, 도 4에 도시된 바와 같이 보조 열교환기(700)의 내부에는 냉매순환튜브(710), 연결튜브(720), 열교환핀(730) 등이 마련될 수 있다.When the auxiliary heat exchanger 700 is configured as a fin tube type heat exchanger, as shown in FIG. 4, a refrigerant circulation tube 710, a connection tube 720, and a heat exchange fin 730 are provided inside the auxiliary heat exchanger 700. Etc. may be provided.

구체적으로, 냉매순환튜브(710)는 열교환 효율을 높이기 위하여 복수로 마련되며, 그 양단은 각각 유입관(510)과 연결된다. 연결튜브(720)는 서로 대응되는 냉매순환튜브(710)의 단부를 연결하며, 연결튜브(720)을 지나는 냉매(A)의 방향이 자연스럽게 바뀔 수 있도록 U자형의 형태를 가질 수 있다. 열교환핀(730)은 냉매순환튜브(710)의 외면에 일정 간격으로 부착 설치되며, 냉매순환튜브(710)의 표면적을 증가시켜 열교환 효율을 증가시킨다.Specifically, the refrigerant circulation tube 710 is provided in plurality in order to increase the heat exchange efficiency, both ends thereof are connected to the inlet pipe 510, respectively. The connection tube 720 connects the end portions of the refrigerant circulation tubes 710 corresponding to each other, and may have a U-shape so that the direction of the refrigerant A passing through the connection tube 720 may be naturally changed. The heat exchange fins 730 are attached to the outer surface of the refrigerant circulation tube 710 at regular intervals and increase the surface area of the refrigerant circulation tube 710 to increase the heat exchange efficiency.

이와 같이 보조 열교환기(700)를 핀튜브형 열교환기로 구성함으로써, 도 4에 도시된 바와 같이 가스엔진(600)으로 공급되는 공기(B)를 보조 열교환기(700)를 통과시킴으로써, 저온저압의 기체 냉매(A)와 공기(B)를 열교환하여 공기(B)의 온도를 낮출 수 있다. 따라서, 온도와 밀도가 반비례하는 공기(B)의 특성에 따라 가스엔진(600)으로 공급되는 공기(B)의 밀도를 높일 수 있다.As described above, by configuring the auxiliary heat exchanger 700 as a fin tube type heat exchanger, the air B supplied to the gas engine 600 passes through the auxiliary heat exchanger 700 as shown in FIG. The temperature of the air B may be lowered by heat-exchanging the refrigerant A and the air B. FIG. Accordingly, the density of the air B supplied to the gas engine 600 may be increased according to the characteristics of the air B in which the temperature and the density are inversely proportional to each other.

그 결과, 날씨가 더운 한여름에 외부의 높은 기온의 영향으로 가스엔진(600)으로 공급되는 공기(B)의 밀도가 떨어짐에 따라 가스엔진(600)의 출력이 떨어짐으로써, 가스엔진(600)의 출력이 여름철의 높은 냉방부하를 따라가지 못하는 현상을 방지할 수 있다.As a result, the output of the gas engine 600 drops as the density of the air B supplied to the gas engine 600 decreases due to the influence of the external high temperature in the midsummer of hot weather, thereby reducing the output of the gas engine 600. This prevents the output from catching the high cooling load in summer.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스히트펌프 시스템(100)에 의하면, 외부의 높은 기온에 불구하고 가스엔진(600)의 출력을 증가시킬 수 있어 시스템(100)의 보다 안정적인 운영이 가능하다.That is, according to the gas heat pump system 100 according to an embodiment of the present invention, the output of the gas engine 600 can be increased despite the high temperature outside, so that the system 100 can be more stably operated. .

또한, 보조 열교환기(700)에 의하여 공기(B)의 온도가 낮아지면서 열교환기의 코일(미도시) 주변에 응축수 맺히게 되는데, 이로 인해 가스엔진(600)으로 공급되는 공기(B)의 습기를 제거할 수 있다.In addition, as the temperature of the air (B) is lowered by the auxiliary heat exchanger (700), condensed water is formed around the coil (not shown) of the heat exchanger. Can be removed

그 결과, 습기가 포함된 공기(B)가 가스연료와 혼합되어 가스엔진(600)의 연소실(미도시) 된 후에 발생되는 블로우 바이(Blow-by)가스가 가스엔진(600)의 오일 탱크(미도시)에 이르게 됨으로써, 엔진 오일에 수분이 녹아들어 윤활 성능이 저하되는 현상을 방지할 수 있다.As a result, the blow-by gas generated after the air (B) containing moisture is mixed with the gas fuel and becomes the combustion chamber (not shown) of the gas engine 600 is the oil tank of the gas engine 600 ( (Not shown), it is possible to prevent the phenomenon that the water is dissolved in the engine oil and the lubrication performance is lowered.

한편, 상술한 바와 같이 보조 열교환기(700)는 가스엔진(600)으로 공급되는 공기(B)의 온도를 낮추는 장치이므로, 공기(B)의 온도를 낮출 필요가 없는 경우에는 공기(B)가 보조 열교환기(700)를 통과하지 않고 가스엔진(600)으로 직접적으로 공급되는 것이 바람직하다. On the other hand, as described above, the auxiliary heat exchanger 700 is a device for lowering the temperature of the air B supplied to the gas engine 600, and thus, when it is not necessary to lower the temperature of the air B, the air B is It is preferable that the gas is supplied directly to the gas engine 600 without passing through the auxiliary heat exchanger 700.

이를 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 가스히트펌프 시스템(100)에서 공기공급관(610)은, 가스엔진(600)으로 공기(B)를 직접적으로 공급하는 제1공기공급관(612) 및 보조 열교환기(700)를 바이패스하여 공급하는 제2공기공급관(614)을 포함할 수 있다.To this end, in the gas heat pump system 100 according to the exemplary embodiment of the present invention, the air supply pipe 610 may include a first air supply pipe 612 and an auxiliary heat exchanger for directly supplying air B to the gas engine 600. It may include a second air supply pipe 614 for bypassing the supply 700 to supply.

또한, 유입관(510)은, 압축기(310)로 냉매(A)를 직접적으로 유입시키는 제1유입관(512) 및 보조 열교환기(700)를 바이패스하여 유입시키는 제2유입관(514)을 포함할 수 있다.In addition, the inlet pipe 510 is a second inlet pipe 514 for bypassing the first inlet pipe 512 for directly introducing the refrigerant A into the compressor 310 and the auxiliary heat exchanger 700. It may include.

특히, 공기공급관(610)은 제1공기공급관(612) 및 제2공기공급관(614)을 선택적으로 개폐하는 제1개폐장치를 더 포함하고, 유입관(510)은 제1유입관(512) 및 제 2유입관을 선택적으로 개폐하는 제2개폐장치를 더 포함할 수 있다.In particular, the air supply pipe 610 further includes a first opening and closing device for selectively opening and closing the first air supply pipe 612 and the second air supply pipe 614, the inlet pipe 510 is the first inlet pipe 512 And a second opening / closing device for selectively opening and closing the second inflow pipe.

도 3을 참조하면, 공기공급관(610)에는 주라인으로서 보조 열교환기(700)를 통과하지 않고 가스엔진(600)으로 공기(B)를 직접적으로 공급하는 제1공기공급관(612)과, 바이패스라인으로서 보조 열교환기(700)를 바이패스하여 가스엔진(600)으로 공기(B)를 공급하는 제2공기공급관(614)이 마련될 수 있다.Referring to FIG. 3, the air supply pipe 610 includes a first air supply pipe 612 that directly supplies the air B to the gas engine 600 without passing through the auxiliary heat exchanger 700 as a main line. As a pass line, a second air supply pipe 614 may be provided to bypass the auxiliary heat exchanger 700 to supply the air B to the gas engine 600.

이에 상응하여 유입관(510)에도 주라인으로서 보조 교환기를 통화하지 않고 압축기(310)의 유입구로 냉매(A)를 직접적으로 유입시키는 제1유입관(512)과, 바이패스라인으로서 보조 열교환기(700)를 바이패스하여 압축기(310)로 냉매(A)를 유입시키는 제2유입관(514)이 마련될 수 있다.Correspondingly, the first inlet pipe 512 for directly introducing the refrigerant A into the inlet of the compressor 310 without having to call the auxiliary exchanger as the main line in the inlet pipe 510 and the auxiliary heat exchanger as the bypass line. A second inlet pipe 514 for bypassing the 700 and introducing the refrigerant A into the compressor 310 may be provided.

여기서, 주라인은 보조 열교환기(700)를 통과하지 않는 라인을 의미하며, 바이패스라인은 보조 열교환기(700)로 바이패스하여 보조 열교환기(700)를 통과하는 라인을 의미한다. 또한, 공기공급관(610)과 유입관(510)에 모두 주라인과 바이패스라인을 마련할 수도 있으나, 어느 한쪽 라인에만 주라인과 바이패스라인을 마련하는 것도 가능하다.Here, the main line means a line that does not pass through the auxiliary heat exchanger 700, and the bypass line means a line that bypasses the auxiliary heat exchanger 700 and passes through the auxiliary heat exchanger 700. In addition, although the main line and the bypass line may be provided in both the air supply pipe 610 and the inlet pipe 510, it is also possible to provide the main line and the bypass line in only one line.

설명의 편의를 위하여, 공기공급관(610) 및 유입관(510)에 모두 주라인 및 바이패스라인이 마련되는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.For convenience of description, a case in which the main line and the bypass line are provided in both the air supply pipe 610 and the inlet pipe 510 will be described as an example.

도 3을 참조하면, 제1개폐장치는 제1공기공급관(612)과 제2공기공급관(614)의 분기점에 설치되어 제1공기공급관(612) 및 제2공기공급관(614)을 선택적으로 개폐하며, 제 2개폐장치는 제1유입관(512) 및 제2유입관(514)의 분기점에 설치되어 제1유입관(512) 및 제2유입관(514)을 선택적으로 개폐할 수 있다.Referring to FIG. 3, the first opening / closing device is installed at a branch point of the first air supply pipe 612 and the second air supply pipe 614 to selectively open and close the first air supply pipe 612 and the second air supply pipe 614. The second opening and closing device may be installed at a branch point of the first inflow pipe 512 and the second inflow pipe 514 to selectively open and close the first inflow pipe 512 and the second inflow pipe 514.

또한, 제1개폐장치와 제2개폐장치으로 사용되는 개폐장치의 종류는 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어 제1개폐장치 및/또는 제2개폐장치는 3방 밸브(616, 716)를 포함하여 이루어질 수 있다.In addition, the type of the opening and closing device used as the first opening and closing device and the second opening and closing device is not particularly limited, for example, the first opening and closing device and / or the second opening and closing device includes a three-way valve (616, 716). It can be done by.

여기서, 3방 밸브는 도 3에 도시된 바와 같이 항시 개방되는 제1밸브(616a, 716a)와 선택적으로 개폐되는 제2밸브(616b, 716b) 및 제3밸브(616c, 716c)로 이루어질 수 있다.Here, the three-way valve may be composed of the first valve (616a, 716a) and the second valve (616b, 716b) and the third valve (616c, 716c) that is selectively opened and closed as shown in FIG. .

이에 따라 제1공기공급관(612) 및 제1유입관(512)을 개방하는 경우에는 3방 밸브(616, 716)의 제2밸브(616b, 716b)를 개방하고 제3밸브(616a, 716c)는 폐쇄하며, 제2공기공급관(614) 및 제2유입관(514)을 개방하는 경우에는 3방 밸브(616, 716)의 제2밸브(616b, 716b)는 폐쇄하고 제3밸브(616c, 716c)를 개방할 수 있다. Accordingly, when the first air supply pipe 612 and the first inlet pipe 512 are opened, the second valves 616b and 716b of the three-way valves 616 and 716 are opened and the third valves 616a and 716c are opened. Is closed, and when the second air supply pipe 614 and the second inlet pipe 514 are opened, the second valves 616b and 716b of the three-way valves 616 and 716 are closed and the third valves 616c, 716c) may be opened.

한편, 제1개폐장치와 제2개폐장치는 소정의 조건들에 따라 각 관들을 선택적으로 개폐될 수 있는데, 이하에서는 이에 대하여 자세히 설명하기로 한다.Meanwhile, the first opening and closing device and the second opening and closing device may be selectively opened and closed according to predetermined conditions, which will be described in detail below.

일 예로서, 제1개폐장치 및 제2개폐장치는 가스엔진(600)으로 공급되는 공기(B)의 온도에 따라 각 관들을 선택적으로 개폐할 수 있다.As an example, the first opening and closing device and the second opening and closing device may selectively open and close the respective pipes according to the temperature of the air B supplied to the gas engine 600.

구체적으로, 제1개폐장치 및 제2개폐장치는 공기(B)의 온도가 소정의 기준치 이상인 경우에 제2공기공급관(614) 및 제2유입관(514)을 개방하고, 공기의 온도가 소정의 기준치 미만인 경우에 제1공기공급관(612) 및 제1유입관(512)을 개방할 수 있다.Specifically, the first opening and closing device and the second opening and closing device opens the second air supply pipe 614 and the second inlet pipe 514 when the temperature of the air (B) is more than a predetermined reference value, the temperature of the air is predetermined If less than the standard value of the first air supply pipe 612 and the first inlet pipe 512 may be opened.

여기서, 공기(B) 온도의 기준치는 시스템(100) 외부의 더운 날씨의 영향으로 공기(B)의 온도가 높아짐에 따라 공기(B)의 밀도가 적정치 이하로 감소함으로써, 가스엔진(600)이 필요출력을 발생하기 어려운 온도로 정할 수 있다. 예를 들어 공기(B) 온도의 기준치를 40℃로 정할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Here, the reference value of the air (B) temperature decreases the density of the air (B) to an appropriate value or less as the temperature of the air (B) increases due to the influence of hot weather outside the system 100, thereby the gas engine 600 This required output can be set to a temperature at which it is difficult to generate. For example, the reference value of the air (B) temperature may be set to 40 ° C., but is not limited thereto.

또한, 이에 상응하여 공기공급관(610)은 가스엔진(600)으로 공급되는 공기의 온도를 측정하는 온도측정센서(619)를 더 포함할 할 수 있다.In addition, the air supply pipe 610 may further include a temperature measuring sensor 619 for measuring the temperature of the air supplied to the gas engine 600.

온도측정센서(619)는 도 3에 도시된 바와 같이 공기 흡입구(611)와 인접하도록 공기공급관(610)의 일측에 부착되어 설치되며, 공기 흡입구(611)를 통하여 시스템(100)의 외부로부터 유입되어 가스엔진(600)으로 공급되는 공기(B)의 온도를 측정할 수 있다.The temperature measuring sensor 619 is attached to one side of the air supply pipe 610 so as to be adjacent to the air inlet 611 as shown in FIG. 3, and flows in from the outside of the system 100 through the air inlet 611. The temperature of the air (B) supplied to the gas engine 600 can be measured.

이와 같이 공기(B)의 온도가 소정의 기준치 이상인 경우에만 공기(B)와 냉매(A)가 보조 열교환기(700)로 바이패스되도록 제2공기공급관(614) 및 제2유입관(514)을 개방함으로써, 공기(B)의 온도가 높지않은 경우에까지 공기(B)와 냉매(A)를 보조 열교환기(700)로 바이패스함으로써 발생할 수 있는 손실들을 미연에 방지할 수 있다.As such, the second air supply pipe 614 and the second inflow pipe 514 such that the air B and the refrigerant A are bypassed to the auxiliary heat exchanger 700 only when the temperature of the air B is higher than or equal to a predetermined reference value. By opening, it is possible to prevent losses incurred by bypassing the air B and the refrigerant A to the auxiliary heat exchanger 700 until the temperature of the air B is not high.

또 다른 예로서, 제1개폐장치 및 제2개폐장치는 가스엔진(600)의 출력에 따라 각 관들을 선택적으로 개폐할 수 있다.As another example, the first opening and closing device and the second opening and closing device may selectively open and close the respective pipes according to the output of the gas engine 600.

구체적으로, 제1개폐장치 및 제2개폐장치는 상기 가스엔진(600)의 출력이 소정의 기준치 이상인 경우에는 상기 제1공기공급관(612) 및 제1유입관(512)을 개방하고, 가스엔진(600)의 출력이 소정의 기준치 미만인 경우에는 제2공기공급관(614) 및 제2유입관(514)을 개방할 수 있다.Specifically, the first opening and closing device and the second opening and closing device opens the first air supply pipe 612 and the first inlet pipe 512 when the output of the gas engine 600 is more than a predetermined reference value, the gas engine When the output of 600 is less than a predetermined reference value, the second air supply pipe 614 and the second inlet pipe 514 may be opened.

여기서, 가스엔진(600) 출력의 기준치는 특별히 한정되지는 않으며, 예를 들어 가스엔진(600)의 출력이 냉방부하를 따라가는데 적합하지 못한 수치범위 내에서 정할 수 있다.Here, the reference value of the output of the gas engine 600 is not particularly limited, and for example, the reference value of the output of the gas engine 600 may be determined within a numerical range which is not suitable for following the cooling load.

이와 같이 가스엔진(600)의 출력이 소정의 기준치 미만인 경우에만 공기(B)와 냉매(A)가 보조 열교환기(700)로 바이패스되도록 제2공기공급관(614) 및 제2유입관(514)을 개방함으로써, 가스엔진(600)의 출력이 높은 경우에까지 공기(B)와 냉매(A)를 보조 열교환기(700)로 바이패스함으로써 발생할 수 있는 손실들을 미연에 방지할 수 있다.As such, the second air supply pipe 614 and the second inflow pipe 514 such that the air B and the refrigerant A are bypassed to the auxiliary heat exchanger 700 only when the output of the gas engine 600 is less than a predetermined reference value. By opening), losses that may occur by bypassing air B and refrigerant A to the auxiliary heat exchanger 700 until the output of the gas engine 600 is high can be prevented.

한편, 상술한 바와 같이 냉매(A)와 공기(B)를 보조 열교환기(700)를 통과시키는 경우에는 보조 열교환기(700)에 의하여 냉매(A)와 공기(B)가 유동저항을 받아 압력손실이 발생될 수 있다.On the other hand, when the refrigerant (A) and the air (B) through the auxiliary heat exchanger 700 as described above, the refrigerant (A) and air (B) by the auxiliary heat exchanger 700 receives the flow resistance and pressure Losses may occur.

이를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스히트펌프 시스템(100)에 있어서, 공기공급관(610)은 보조 열교환기(700)로 인한 압력손실을 보상하는 압력보상수단을 더 포함할 수 있다.In order to solve this, in the gas heat pump system 100 according to an embodiment of the present invention, the air supply pipe 610 may further include a pressure compensation means for compensating for the pressure loss caused by the auxiliary heat exchanger (700). have.

특히, 압력보상수단은 보조 열교환기(700)로 유입되는 공기(B)의 압력을 증가시키는 팬(618)을 포함할 수 있다.In particular, the pressure compensating means may include a fan 618 to increase the pressure of the air (B) flowing into the auxiliary heat exchanger (700).

도 3을 참조하면, 팬(618)은 공기공급관(610)의 3방 밸브(616)와 보조 열교환기(700)와 사이의 구간에 설치되며, 팬(618)이 작동됨에 따라 보조 열교환기(700)로 유입되는 공기(B)의 압력을 높일 수 있어 보조 열교환기(700)로 인한 공기(B)의 압력손실을 보상할 수 있다.Referring to FIG. 3, the fan 618 is installed in a section between the three-way valve 616 and the auxiliary heat exchanger 700 of the air supply pipe 610, and as the fan 618 is operated, the auxiliary heat exchanger ( The pressure of the air B introduced into the 700 may be increased to compensate for the pressure loss of the air B due to the auxiliary heat exchanger 700.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스히트펌프 시스템(100)에서는 압력보상수단으로서 팬(618)에 대하여 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 공기(B)의 압력을 보상할 수 있는 다양한 수단들이 이용될 수 있다.On the other hand, the gas heat pump system 100 according to an embodiment of the present invention has been described with respect to the fan 618 as a pressure compensation means, but is not limited thereto, various means for compensating the pressure of the air (B) Can be used.

다음으로 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예 따른 가스히트펌프 시스템의 제어방법을 설명한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스히트펌프 시스템의 제어방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다. 여기서, 일 실시예에 따른 가스히트펌프 시스템에서는 상술한 가스히트펌프 시스템과 동일한 구성에 대하여는 동일한 도면부호를 사용하며 중복된 설명은 생략하기로 한다.Next, a control method of a gas heat pump system according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 5 is a flowchart schematically showing a control method of a gas heat pump system according to an exemplary embodiment of the present invention. Here, in the gas heat pump system according to the exemplary embodiment, the same reference numerals are used for the same configuration as the above-described gas heat pump system, and duplicate descriptions thereof will be omitted.

본 발명의 일 실시예에 따른 가스히트펌프 시스템의 제어방법에 있어서, 가스히트펌프 시스템은 유입되는 냉매(A)를 압축하여 토출하는 압축기(310), 압축기(310)를 구동시키는 가스엔진(600), 그리고 압축기(310)로 유입되는 냉매(A)와 가스엔진(600)으로 공급되는 공기(B)를 열교환하는 보조 열교환기(700)를 포함할 수 있다.In the control method of the gas heat pump system according to an embodiment of the present invention, the gas heat pump system is a compressor 310 for compressing and discharging the incoming refrigerant (A), gas engine 600 for driving the compressor 310 And an auxiliary heat exchanger 700 for heat-exchanging the refrigerant A introduced into the compressor 310 and the air B supplied to the gas engine 600.

이러한 가스히트펌프 시스템의 제어방법은 가스엔진(600)으로 공급되는 공기(B)의 온도가 소정의 기준치 이상인지 측정하는 단계를 포함한다.(S510) 이 경우에는, 도 3에 도시된 바와 같이 공기공급관(610)에 설치된 온도감지센서(619)를 통해 공기(B)의 온도를 측정할 수 있다.The control method of the gas heat pump system includes measuring whether the temperature of the air B supplied to the gas engine 600 is greater than or equal to a predetermined reference value (S510). In this case, as shown in FIG. The temperature of the air B may be measured through the temperature sensor 619 installed in the air supply pipe 610.

이후에, 측정된 공기(B)의 온도가 소정의 기준치 이상인 경우에 압축기(310)로 유입되는 냉매(A)와 가스엔진(600)으로 공급되는 공기(B)를 각각 보조 열교환기(700)로 유도하는 단계가 수행된다.(S520)Subsequently, when the measured temperature of the air B is equal to or greater than a predetermined reference value, the auxiliary heat exchanger 700 supplies the refrigerant A introduced into the compressor 310 and the air B supplied to the gas engine 600, respectively. The derivation step is performed.

공기(B)와 냉매(A)를 보조 열교환기(700)로 유도하는 방법으로는, 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이 공기공급관(610)과 유입관(510)에 보조 열교환기(700)를 바이패스하는 제2공기공급관(614)과 제2유입관(514)을 마련함으로써, 공기와 냉매(A)를 보조 열교환기(700)로 유도할 수 있다.As a method of guiding the air (B) and the refrigerant (A) to the auxiliary heat exchanger (700), for example, as shown in FIG. 3, the auxiliary heat exchanger (700) in the air supply pipe (610) and the inlet pipe (510). By providing a second air supply pipe 614 and the second inlet pipe 514 bypassing the (), it is possible to guide the air and the refrigerant (A) to the auxiliary heat exchanger (700).

이후에, 보조 열교환기(700)로 유도된 냉매(A)와 공기(B)를 열교환하여 공기(B)의 온도를 낮추는 단계가 수행된다.(S530) 보조 열교환기(700)는 도 4에 도시된 바와 같이 그 내부에 열교환 구조가 마련되므로, 보조 열교환기(700)로 유도된 공기(B)를 저압저압의 기체 냉매(A)와 열교환하여 공기(B)의 온도를 낮출 수 있다. 여기서, 보조 열교환기(700)를 통과하여 온도가 낮아진 공기(B)는 공기공급관(610)을 통해 가스엔진(600)으로 공급된다.(S540)Thereafter, the step of lowering the temperature of the air (B) by performing heat exchange between the refrigerant (A) and the air (B) guided to the auxiliary heat exchanger (700) (S530) the auxiliary heat exchanger 700 is shown in FIG. Since the heat exchange structure is provided therein, the air B guided by the auxiliary heat exchanger 700 may be heat-exchanged with the gas refrigerant A of low pressure and low pressure to lower the temperature of the air B. FIG. Here, the air B having a lower temperature through the auxiliary heat exchanger 700 is supplied to the gas engine 600 through the air supply pipe 610.

추가적으로, 측정된 공기(B)의 온도가 소정의 기준치 미만인 경우에는 공기(B)가 보조 열교환기(700)를 바이패스하지 않고 가스엔진(600)으로 직접적으로 공급되는 단계가 수행될 수 있다.(S550) 또한, 냉매(A)도 보조 열교환기(700)를 바이패스하지 않고 가스엔진(600)으로 직접적으로 유입될 수 있다.In addition, when the measured temperature of the air B is lower than a predetermined reference value, the air B may be directly supplied to the gas engine 600 without bypassing the auxiliary heat exchanger 700. In addition, the refrigerant A may also directly flow into the gas engine 600 without bypassing the auxiliary heat exchanger 700.

이 경우에는, 도 3에 도시된 바와 같이 공기(B)와 제1공기공급관(612)을 통해 가스엔진(600)으로 공급되며, 냉매(A)는 제1유입관(512)을 통해 압축기(310)로 유입될 수 있다.In this case, as shown in FIG. 3, the air is supplied to the gas engine 600 through the air B and the first air supply pipe 612, and the refrigerant A is supplied to the compressor through the first inlet pipe 512. 310 may be introduced.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 가스히트펌프 시스템의 제어방법에 있어서, 가스히트펌프 시스템은 유입되는 냉매(A)를 압축하여 토출하는 압축기(310), 압축기(310)를 구동시키는 가스엔진(600), 그리고 압축기(310)로 유입되는 냉매(A)와 가스엔진(600)으로 공급되는 공기(B)를 열교환하는 보조 열교환기(700)를 포함할 수 있다.In a control method of a gas heat pump system according to another embodiment of the present invention, the gas heat pump system includes a compressor 310 for compressing and discharging an incoming refrigerant A and a gas engine for driving the compressor 310. 600, and an auxiliary heat exchanger 700 for heat-exchanging the refrigerant A introduced into the compressor 310 and the air B supplied to the gas engine 600.

이러한 가스히트펌프 시스템의 제어방법은, 가스엔진(600)의 출력이 소정의 기준치 미만인진 측정하는 단계가 수행된다.(S610) 여기서, 가스엔진(600)의 출력은 가스엔진(600)에 마련된 엔진 출력 측정 장치에 의하여 측정될 수 있다.In the control method of the gas heat pump system, the step of measuring the output of the gas engine 600 is less than a predetermined reference value is performed. (S610) Here, the output of the gas engine 600 is provided in the gas engine 600. It can be measured by the engine power measuring device.

이후에, 측정된 가스엔진(600)의 출력이 소정의 기준치 미만인 경우에 압축기(310)로 유입되는 냉매(A)와 가스엔진(600)으로 공급되는 공기(B)를 보조 열교환기(700)로 유도하는 단계가 수행된다.(S620)Thereafter, when the measured output of the gas engine 600 is less than a predetermined reference value, the auxiliary heat exchanger 700 receives the refrigerant A flowing into the compressor 310 and the air B supplied to the gas engine 600. The derivation step is performed.

이후에, 보조 열교환기(700)로 유도된 냉매(A)와 공기(B)를 열교환하여 공기(B)의 온도를 낮추는 단계가 수행된다.(630) 또한, 보조 열교환기를 통과한 공기는 가스엔진으로 공급된다.(S640)Thereafter, a step of lowering the temperature of the air B by heat-exchanging the refrigerant A and the air B guided to the auxiliary heat exchanger 700 is performed. Supplied to the engine (S640).

추가적으로, 측정된 가스엔진(600)의 출력이 소정의 기준치 이상인 경우에는 공기(B)가 보조 열교환기(700)를 바이패스하지 않고 가스엔진(600)으로 직접적으로 공급되는 단계가 수행될 수 있다.(S650)In addition, when the measured output of the gas engine 600 is greater than or equal to a predetermined reference value, the air B may be directly supplied to the gas engine 600 without bypassing the auxiliary heat exchanger 700. (S650)

여기서, 냉매(A)와 공기(B)를 보조 열교환기(700)로 유동하는 단계, 공기(B)의 온도를 낮추는 단계 및 공기(B)가 가스엔진(600)으로 직접적으로 공급되는 단계에 자세한 내용은 상술한 일 실시예에 따른 가스히트펌프 시스템의 제어방법과 동일하므로 중복된 설명은 생략하기로 한다.Here, the steps of flowing the refrigerant (A) and air (B) to the auxiliary heat exchanger 700, lowering the temperature of the air (B) and air (B) is directly supplied to the gas engine 600 Since the details are the same as the control method of the gas heat pump system according to the above-described embodiment, redundant descriptions will be omitted.

상기와 같이 설명된 가스히트펌프 시스템(100) 및 이의 제어방법(200)은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다.The gas heat pump system 100 and the control method 200 thereof described above are not limited to the configuration and method of the above-described embodiments, but the embodiments may be implemented in various ways so that various modifications may be made. All or part of the examples may be optionally combined.

100 : 가스히트펌프 시스템
310 : 압축기 510 : 유입관
512 : 제1유입관 514 : 제2유입관
600 : 가스엔진 610 : 공기공급관
612 : 제1공기공급관 614 : 제2공기공급관
616 : 3방 밸브 618 : 온도측정센서
619 : 팬 700 : 보조 열교환기 100: gas heat pump system
310: compressor 510: inlet pipe
512: first inflow pipe 514: second inflow pipe
600: gas engine 610: air supply pipe
612: first air supply pipe 614: second air supply pipe
616: three-way valve 618: temperature measuring sensor
619: Fan 700: Auxiliary Heat Exchanger

Claims (13)

유입되는 냉매를 압축하여 토출하는 압축기;
상기 압축기에 상기 냉매가 유입되는 통로를 제공하는 유입관;
상기 압축기를 구동시키는 가스엔진;
상기 가스엔진으로 공기를 공급하는 공기공급관; 및
상기 유입관 및 상기 공기공급관과 각각 연결되어 상기 압축기로 유입되는 상기 냉매와 상기 가스엔진으로 공급되는 상기 공기를 열교환하는 보조 열교환기;
를 포함하는 가스히트펌프 시스템.A compressor for compressing and discharging refrigerant flowing therein;
An inlet pipe providing a passage through which the refrigerant flows into the compressor;
A gas engine driving the compressor;
An air supply pipe for supplying air to the gas engine; And
An auxiliary heat exchanger connected to each of the inlet pipe and the air supply pipe to exchange heat between the refrigerant introduced into the compressor and the air supplied to the gas engine;
Gas heat pump system comprising a. 제 1항에 있어서,
상기 보조 열교환기는 핀튜브형 열교환기인 것을 특징으로 하는 가스히트펌프 시스템.The method of claim 1,
The auxiliary heat exchanger is a gas heat pump system, characterized in that the fin tube type heat exchanger. 제 1항에 있어서,
상기 공기공급관은 상기 엔진으로 상기 공기를 직접적으로 공급하는 제1공기공급관 및 상기 보조 열교환기를 바이패스하여 공급하는 제 2공기공급관을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스히트펌프 시스템.The method of claim 1,
The air supply pipe system comprises a first air supply pipe for directly supplying the air to the engine and a gas heat pump system comprising a second air supply pipe for bypassing and supplying the auxiliary heat exchanger. 제 3항에 있어서,
상기 유입관은 상기 압축기로 상기 냉매를 직접적으로 유입시키는 제1유입관 및 상기 보조 열교환기를 바이패스하여 유입시키는 제2유입관을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스히트펌프 시스템.The method of claim 3, wherein
The inlet pipe is a gas heat pump system comprising a first inlet pipe for directly introducing the refrigerant to the compressor and a second inlet pipe for bypassing the auxiliary heat exchanger. 제 4항에 있어서,
상기 공기공급관은 상기 제1공기공급관 및 상기 제2공기공급관을 선택적으로 개폐하는 제1개폐장치를 더 포함하고,
상기 유입관은 상기 제1유입관 및 상기 제2유입관을 선택적으로 개폐하는 제2개폐장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스히트펌프 시스템.5. The method of claim 4,
The air supply pipe further includes a first opening and closing device for selectively opening and closing the first air supply pipe and the second air supply pipe,
The inflow pipe further comprises a second opening and closing device for selectively opening and closing the first inlet pipe and the second inlet pipe. 제 5항에 있어서,
상기 제1개폐장치 및/또는 상기 제2개폐장치는 3방 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스히트펌프 시스템.6. The method of claim 5,
And said first opening and closing device and / or said second opening and closing device comprise a three-way valve. 제 5항에 있어서,
상기 제1개폐장치 및 제2개폐장치는,
상기 공기의 온도가 소정의 기준치 이상인 경우에 상기 제2공기공급관 및 상기 제2유입관을 개방하고,
상기 공기의 온도가 소정의 기준치 미만인 경우에 상기 제1공기공급관 및 상기 제1유입관을 개방하는 것을 특징으로 하는 가스히트펌프 시스템.6. The method of claim 5,
The first opening and closing device and the second opening and closing device,
When the temperature of the air is above a predetermined reference value, the second air supply pipe and the second inlet pipe are opened,
And the first air supply pipe and the first inlet pipe are opened when the temperature of the air is lower than a predetermined reference value. 제 7항에 있어서,
상기 공기공급관은 상기 가스엔진으로 공급되는 상기 공기의 온도를 측정하는 온도측정센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스히트펌프 시스템.8. The method of claim 7,
The air supply pipe further comprises a temperature measuring sensor for measuring the temperature of the air supplied to the gas engine. 제 5항에 있어서,
상기 제1개폐장치 및 제2개폐장치는,
상기 가스엔진의 출력이 소정의 기준치 이상인 경우에는 상기 제1공기공급관 및 제1유입관을 개방하고,
상기 가스엔진의 출력이 소정의 기준치 미만인 경우에는 상기 제2공기공급관 및 제2유입관을 개방하는 것을 특징으로 하는 가스히트펌프 시스템.6. The method of claim 5,
The first opening and closing device and the second opening and closing device,
When the output of the gas engine is more than a predetermined reference value, the first air supply pipe and the first inlet pipe is opened,
And the second air supply pipe and the second inlet pipe are opened when the output of the gas engine is less than a predetermined reference value. 제 1항에 있어서,
공기공급관은,
상기 보조 열교환기로 인한 압력손실을 보상하는 압력보상수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스히트펌프 시스템.The method of claim 1,
The air supply pipe is
And a pressure compensating means for compensating for pressure loss due to the auxiliary heat exchanger. 제 10항에 있어서,
상기 압력보상수단은,
상기 보조 열교환기로 유입되는 상기 공기의 압력을 증가시키는 팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스히트펌프 시스템.The method of claim 10,
The pressure compensation means,
And a fan for increasing the pressure of the air flowing into the auxiliary heat exchanger. 유입되는 냉매를 압축하여 토출하는 압축기, 상기 압축기를 구동시키는 가스엔진, 그리고 상기 압축기로 유입되는 상기 냉매와 상기 가스엔진으로 공급되는 상기 공기를 열교환하는 보조 열교환기를 포함하는 가스히트펌프 시스템의 제어방법에 있어서,
상기 가스엔진으로 공급되는 상기 공기의 온도가 소정의 기준치 이상인지 측정는 단계;
측정된 상기 공기의 온도가 소정의 기준치 이상인 경우에 상기 압축기로 유입되는 상기 냉매와 상기 가스엔진으로 공급되는 상기 공기를 각각 상기 보조 열교환기로 유도하는 단계; 및
상기 보조 열교환기로 각각 유도된 상기 냉매와 상기 공기를 열교환하여 상기 공기의 온도를 낮추는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스히트펌프 시스템의 제어방법.A control method of a gas heat pump system including a compressor for compressing and discharging an incoming refrigerant, a gas engine for driving the compressor, and an auxiliary heat exchanger for exchanging the refrigerant introduced into the compressor and the air supplied to the gas engine. To
Measuring whether the temperature of the air supplied to the gas engine is equal to or greater than a predetermined reference value;
Directing the refrigerant supplied to the compressor and the air supplied to the gas engine to the auxiliary heat exchanger when the measured temperature of the air is equal to or greater than a predetermined reference value; And
Heat-exchanging the refrigerant and the air respectively induced by the auxiliary heat exchanger to lower the temperature of the air;
Control method of the gas heat pump system comprising a. 유입되는 냉매를 압축하여 토출하는 압축기, 상기 압축기를 구동시키는 가스엔진, 그리고 상기 압축기로 유입되는 상기 냉매와 상기 가스엔진으로 공급되는 상기 공기를 열교환하는 보조 열교환기를 포함하는 가스히트펌프 시스템의 제어방법에 있어서,
상기 가스엔진의 출력이 소정의 기준치 미만인지 측정하는 단계;
측정된 상기 가스엔진의 출력이 소정의 기준치 미만인 경우에 상기 압축기로 유입되는 상기 냉매와 상기 가스엔진으로 공급되는 상기 공기를 각각 상기 보조 열교환기로 유도하는 단계; 및
상기 보조 열교환기로 각각 유도된 상기 냉매와 상기 공기를 열교환하여 상기 공기의 온도를 낮추는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스히트펌프 시스템의 제어방법.A control method of a gas heat pump system including a compressor for compressing and discharging an incoming refrigerant, a gas engine for driving the compressor, and an auxiliary heat exchanger for exchanging the refrigerant introduced into the compressor and the air supplied to the gas engine. To
Measuring whether the output of the gas engine is less than a predetermined reference value;
Directing the refrigerant introduced into the compressor and the air supplied to the gas engine to the auxiliary heat exchanger when the measured output of the gas engine is less than a predetermined reference value; And
Heat-exchanging the refrigerant and the air respectively induced by the auxiliary heat exchanger to lower the temperature of the air;
Control method of the gas heat pump system comprising a.
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