KR20130126767A - Drying apparatus using heat pump - Google Patents

Drying apparatus using heat pump Download PDF

Info

Publication number
KR20130126767A
KR20130126767A KR1020120036273A KR20120036273A KR20130126767A KR 20130126767 A KR20130126767 A KR 20130126767A KR 1020120036273 A KR1020120036273 A KR 1020120036273A KR 20120036273 A KR20120036273 A KR 20120036273A KR 20130126767 A KR20130126767 A KR 20130126767A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
refrigerant
temperature
internal
condenser
evaporator
Prior art date
Application number
KR1020120036273A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이영림
박상준
Original Assignee
공주대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 공주대학교 산학협력단 filed Critical 공주대학교 산학협력단
Priority to KR1020120036273A priority Critical patent/KR20130126767A/en
Publication of KR20130126767A publication Critical patent/KR20130126767A/en

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/80—Food processing, e.g. use of renewable energies or variable speed drives in handling, conveying or stacking
    • Y02P60/85—Food storage or conservation, e.g. cooling or drying

Landscapes

  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Abstract

The present invention relates to a drying apparatus using a heat pump which includes a drying chamber for drying agricultural products or marine products. The inside of the drying chamber comprises the following: a blower which circulates air inside the drying chamber; an inner evaporator which liquefies steam inside the air by using a coolant absorbing heat and taking external heat, and dehumidifies the air; a compressor which is connected to the inner evaporator, and compresses the evaporated coolant; an inner condenser which is connected to the compressor, and emits the heat to the outside by the condensing of the coolant; and an inner expansion valve which expands the condensed coolant. The outside of the drying chamber comprises the following: an outer expansion valve which expands the coolant condensed inside the inner condenser; and an outer evaporator which evaporates the coolant passed through the outer expansion valve, and transfers the coolant to the compressor. The coolant does not pass through the inner and outer evaporators at once, and selectively passes through one of the inner and outer evaporators for rapidly increasing the air temperature inside the drying chamber when the inner temperature of the drying chamber is lower than the preset temperature.

Description

히트펌프를 이용한 건조장치{Drying Apparatus Using Heat Pump}Drying Apparatus Using Heat Pump

본 발명은 히트펌프를 이용한 건조장치에 관한 것으로서, 특히 냉동고추 등의 농산물이나 해산물 등을 히트펌프 사이클을 이용하여 건조시키기 위한 히트펌프를 이용한 건조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a drying apparatus using a heat pump, and more particularly, to a drying apparatus using a heat pump for drying agricultural products such as frozen pepper, seafood, and the like using a heat pump cycle.

일반적으로 히트펌프 사이클을 이용한 건조장치는 냉매를 압축시키는 압축기와, 상기 압축기에서 압축된 냉매가 주변과 열교환되어 응축되는 응축기와, 상기 응축기에서 응축된 냉매가 팽창되는 팽창기와, 상기 팽창기에서 팽창된 냉매가 주변과 열교환되어 증발하는 증발기와, 건조실 내의 공기가 상기 증발기와 응축기를 차례로 통과하도록 송풍시키는 송풍기를 포함하여 구성된다.In general, a drying apparatus using a heat pump cycle includes a compressor for compressing a refrigerant, a condenser for condensing the refrigerant compressed in the compressor by heat exchange with the surroundings, an expander for expanding the refrigerant condensed in the condenser, and an expansion in the expander. And an evaporator in which the refrigerant exchanges heat with the surroundings and evaporates, and a blower for blowing air in the drying chamber to pass through the evaporator and the condenser in turn.

상기와 같이 구성되어 있는 건조장치의 작동 방법을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation method of the drying apparatus is configured as described above are as follows.

먼저, 상기 건조장치의 구동시 압축기가 작동하여 고온 고압의 냉매가 압축기에서 배출되고, 배출된 고온 고압의 냉매는 상기 응축기를 통과하면서 주변으로 방열되어 중온 고압의 냉매로 응축되고, 응축된 냉매는 상기 팽창기구를 통과하면서 저온 저압으로 감압되고, 감압된 저온 저압의 액체 냉매는 상기 증발기를 통과하면서 주변으로부터 흡열되어 저온 저압의 냉매로 증발된 후 상기 압축기로 이동하는 방식으로 순환된다.First, when the drying device is driven, the compressor operates to discharge the high temperature and high pressure refrigerant from the compressor, and the discharged high temperature and high pressure refrigerant is radiated to the surroundings while passing through the condenser and condensed into the medium temperature high pressure refrigerant. While passing through the expansion mechanism is reduced to a low temperature low pressure, the reduced pressure of the low temperature low pressure liquid refrigerant is absorbed from the surroundings while passing through the evaporator is evaporated to a low temperature low pressure refrigerant and circulated in a manner to move to the compressor.

한편, 상기와 같은 압축기의 구동 및 냉매의 순환이 이루어질 때 상기 송풍기가 구동되면, 건조실 내의 공기는 증발과정을 통해 증발기를 통과하면서 저온 저습으로 변하고, 이 저온상태의 공기가 응축기를 통과하면서 일정한 온도로 승온되어 다시 건조실 내로 공급됨으로써 건조를 행하게 된다.On the other hand, when the blower is driven when the compressor is driven and the refrigerant is circulated, the air in the drying chamber is changed to low temperature and low humidity while passing through the evaporator through the evaporation process, and the low temperature air passes through the condenser to maintain a constant temperature. It is heated up and supplied again into a drying chamber, and drying is performed.

그러나, 종래 기술에 따른 냉동 사이클을 이용한 건조장치는 냉동 농산물이나 수산물 건조시 설정온도까지 승온시간이 길고, 건조 후반부에 건조실 내부 공기온도가 설정온도 이상 상승할 경우 냉매 온도가 높아 고압으로 인한 압축기의 효율이 저하되는 문제점이 있었다.However, the drying apparatus using the refrigerating cycle according to the prior art has a long temperature rise time up to a set temperature when drying the frozen agricultural products or aquatic products, and if the air temperature in the drying chamber rises above the set temperature in the latter part of the drying, the refrigerant temperature is high, so There was a problem that the efficiency is lowered.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 건조실 내부의 온도가 설정 온도 이하일 경우 외부 증발기를 이용하여 신속하게 건조실 내부의 온도를 승온시키도록 함으로서, 건조효율을 높일 수 있도록 하는 히트펌프를 이용한 건조장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, when the temperature inside the drying chamber is less than the set temperature to increase the temperature inside the drying chamber quickly by using an external evaporator, to increase the drying efficiency The purpose is to provide a drying apparatus using a heat pump.

또한, 본 발명은 건조실 내부의 온도가 설정온도 이상으로 상승하였을 경우 외부 응축기를 이용하여 건조실의 온도를 설정온도 이하로 낮출 수 있도록 함으로써, 건조 후반부 고온으로 인하여 냉매가 고압으로 상승하는 것을 방지하도록 하는 히트펌프를 이용한 건조장치를 제공함에 또 다른 목적이 있다.In addition, when the temperature inside the drying chamber rises above the set temperature, the temperature of the drying chamber may be lowered below the set temperature by using an external condenser, thereby preventing the refrigerant from rising to a high pressure due to the high temperature in the latter part of drying. Another object is to provide a drying apparatus using a heat pump.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 히트펌프를 이용한 건조장치는, 농산물이나 해산물 등을 건조시키기 위한 건조실이 구비된 건조장치에 있어서, 상기 건조실 내부에는, 상기 건조실 내부의 공기를 순환시켜 주기 위한 송풍기; 냉매가 흡열하면서 외부의 열을 빼앗아 공기 내부의 수증기를 액화시켜 제습시키는 내부 증발기; 상기 내부 증발기와 연결되며, 상기 내부 증발기에서 증발된 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기와 연결되고, 상기 압축기에서 압축된 냉매가 응축되면서 외부로 방열하는 내부 응축기; 및 상기 내부 응축기와 연결되고, 상기 내부 응축기에서 응축된 냉매를 팽창시키는 내부 팽창밸브;가 구비되고, 상기 건조실 외부에는, 상기 내부 응축기와 연결되고, 상기 내부 응축기에서 응축된 냉매를 팽창시키는 외부 팽창밸브; 및 상기 외부 팽창밸브와 연결되고, 상기 외부 팽창밸브를 통과한 냉매를 증발시킨 후 상기 압축기로 냉매가 이동하도록 하는 외부증발기;가 구비되며, 상기 외부증발기와 상기 내부 증발기는 냉매가 동시에 통과되지 않고, 상기 외부증발기와 상기 내부 증발기의 어느 한 쪽에만 선택적으로 냉매가 통과되는 것을 특징으로 한다.Drying apparatus using a heat pump of the present invention for achieving the above object is a drying apparatus provided with a drying chamber for drying agricultural products, seafood, etc., in the drying chamber, a blower for circulating air in the drying chamber ; An internal evaporator which takes the external heat while the refrigerant absorbs heat and liquefies water vapor in the air to dehumidify; A compressor connected to the internal evaporator and compressing the refrigerant evaporated in the internal evaporator; An internal condenser connected to the compressor and configured to radiate heat to the outside while the refrigerant compressed by the compressor is condensed; And an internal expansion valve connected to the internal condenser and expanding the refrigerant condensed in the internal condenser. The external expansion is connected to the internal condenser and expands the refrigerant condensed in the internal condenser. valve; And an external evaporator connected to the external expansion valve and allowing the refrigerant to move to the compressor after evaporating the refrigerant passing through the external expansion valve. The external evaporator and the internal evaporator do not allow the refrigerant to pass through at the same time. The refrigerant is selectively passed through only one of the external evaporator and the internal evaporator.

상기 건조실 외부에는, 상기 압축기의 출구측과 상기 내부 팽창밸브의 입구측 사이에 상기 내부 응축기를 바이패스하기 위한 외부 응축기가 더 포함되어 구비되며, 상기 외부 응축기는 냉매의 온도보다 낮은 외기 온도에서 작동하여 냉매의 온도를 낮출 수 있도록 하는 것이 바람직하다.Outside the drying chamber, an external condenser for bypassing the internal condenser is further provided between the outlet side of the compressor and the inlet side of the internal expansion valve, wherein the external condenser operates at an outside air temperature lower than the temperature of the refrigerant. It is desirable to lower the temperature of the refrigerant.

상기 외부 팽창밸브는 상기 내부 팽창밸브와 비교하여 상기 내부 응축기에서 응축되어 통과되는 냉매의 온도를 더욱 낮출 수 있는 것이 바람직하다.The external expansion valve may further lower the temperature of the refrigerant that is condensed and passed through the internal condenser as compared with the internal expansion valve.

상기 외부 증발기는 냉매의 증발이 이루어질 수 있는 외기 온도에서 작동하여 냉매의 온도를 높일 수 있도록 하는 것이 바람직하다.The external evaporator may be operated at an external temperature at which evaporation of the refrigerant may occur to increase the temperature of the refrigerant.

상기 건조실의 온도가 설정온도보다 낮은 경우에는 상기 외부 증발기에 냉매가 유입되어 상기 건조실의 온도를 높이도록 하고, 상기 건조실의 온도가 설정온도보다 높을 때에는 상기 외부 응축기로 냉매가 유입되어 상기 건조실의 온도를 낮추도록 하는 것이 바람직하다.When the temperature of the drying chamber is lower than the set temperature, the refrigerant flows into the external evaporator to increase the temperature of the drying chamber. When the temperature of the drying chamber is higher than the set temperature, the refrigerant flows into the external condenser to increase the temperature of the drying chamber. It is desirable to lower the.

본 발명에 따른 히트펌프를 이용한 건조장치는 외부 증발기를 사용하여 중온 저압의 냉매를 다시 압축시켜 응축기의 온도를 높힘으로써 내부 증발기를 통과한 저습의 공기가 응축기를 지나며 고온 저습의 공기로 변하여 건조실 내부로 공급되기 때문에 희망온도까지 빠르게 상승시켜 보다 빠르고 효율적인 건조가 가능한 이점이 있다.In the drying apparatus using a heat pump according to the present invention, by using an external evaporator to recompress the medium-temperature low-pressure refrigerant to increase the temperature of the condenser, low humidity air passing through the internal evaporator passes through the condenser and turns into air of high temperature and low humidity. Since it is supplied as a quick rise to the desired temperature has the advantage that faster and more efficient drying.

본 발명에 따른 히트펌프를 이용한 건조장치는 건조실 내부의 온도가 과열시 외부 응축기를 사용하여 외부의 공기와 응축을 통해 중온 고압의 냉매를 내부 증발기로 유입시켜 건조실 내부의 온도를 낮춤으로써 냉매의 고압으로 인한 내구성 단축을 해결이 가능한 이점이 있다.In the drying apparatus using a heat pump according to the present invention, when the temperature inside the drying chamber is overheated, a medium temperature high pressure refrigerant is introduced into the internal evaporator through condensation with external air using an external condenser to lower the temperature inside the drying chamber to reduce the high pressure of the refrigerant. There is an advantage that can be solved due to shortened durability.

도 1은 본 발명의 히트펌프를 이용한 건조장치의 회로도를 나타낸 개략도,
도 2는 본 발명의 히트펌프를 이용한 건조장치에서 일반적인 냉매 사이클의 냉매순환을 나타낸 개략도,
도 3은 본 발명의 히트펌프를 이용한 건조장치에서 건조실 내부의 온도를 높이기 위한 바이패스 냉매 순환을 나타낸 개략도,
도 4는 본 발명의 히트펌프를 이용한 건조장치에서 건조실 내부의 온도를 낮추기 위한 바이패스 냉매 순환을 나타낸 개략도.1 is a schematic diagram showing a circuit diagram of a drying apparatus using a heat pump of the present invention,
Figure 2 is a schematic diagram showing the refrigerant circulation of the typical refrigerant cycle in the drying apparatus using a heat pump of the present invention,
Figure 3 is a schematic diagram showing the bypass refrigerant circulation to increase the temperature inside the drying chamber in the drying apparatus using a heat pump of the present invention,
Figure 4 is a schematic diagram showing a bypass refrigerant circulation for lowering the temperature inside the drying chamber in the drying apparatus using a heat pump of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 히트펌프를 이용한 건조장치를 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a drying apparatus using a heat pump according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 히트펌프를 이용한 건조장치의 회로도 구성을 나타낸 것이다.1 shows a circuit diagram of a drying apparatus using a heat pump according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 히트펌프를 이용한 건조장치는, 건조실(130) 내부에 도 1에 도시된 바와 같이 건조실(130) 내부의 공기를 순환시켜 주는 송풍기(120)와, 냉매가 흡열하면서 외부의 열을 빼앗아 공기 내부의 수증기를 액화시켜 제습시키는 내부 증발기(113)와, 상기 내부 증발기(113)와 연결되며 상기 내부 증발기(113)에서 증발된 냉매를 압축하는 압축기(110)와, 상기 압축기(110)와 연결되고 상기 압축기(110)에서 압축된 냉매가 응축되면서 외부로 방열하는 내부 응축기(111)와, 상기 내부 응축기(111)와 연결되고 상기 내부 응축기(111)에서 응축된 냉매를 팽창시키는 내부 팽창밸브(112)가 설치된다.Drying apparatus using a heat pump of the present invention, as shown in Figure 1 inside the drying chamber 130, the blower 120 for circulating the air inside the drying chamber 130, and the refrigerant absorbs heat while taking away the external heat An internal evaporator 113 for liquefying and dehumidifying water vapor in the air, a compressor 110 connected to the internal evaporator 113 and compressing the refrigerant evaporated from the internal evaporator 113, and the compressor 110; An internal expansion valve connected to the internal condenser 111 for condensing the refrigerant compressed by the compressor 110 and radiating to the outside, and an internal expansion valve connected to the internal condenser 111 and expanding the refrigerant condensed in the internal condenser 111. 112 is installed.

위와 같은 구성에 의하여 본 발명의 히트펌프를 이용한 건조장치는, 압축기(110)를 구동하게 되면 고온 고압의 냉매가 배출되고, 이는 내부 응축기(111)에서 방열 하면서 중온 고압의 냉매로 바뀌게 되며, 다시 내부 팽창밸브(112)를 거쳐 저온 저압의 냉매로 바뀌고, 저온 저압의 냉매는 내부 증발기(113)를 거치며 흡열하여 중온 저압의 냉매가 되며, 중온 저압의 냉매는 다시 압축기(110)에서 압축되어 고온 고압의 냉매가 되며 통상의 방식으로 순환하게 된다.In the drying apparatus using the heat pump of the present invention by the above configuration, when the compressor 110 is driven, the high temperature and high pressure refrigerant is discharged, which is converted into the medium temperature high pressure refrigerant while radiating heat from the internal condenser 111, again. The low temperature low pressure refrigerant is absorbed through the internal evaporator 113 to become a medium temperature low pressure refrigerant through the internal expansion valve 112, and the medium temperature low pressure refrigerant is compressed again by the compressor 110 to generate a high temperature. It is a high pressure refrigerant and circulates in the usual manner.

또한, 본 발명의 히트펌프를 이용한 건조장치는, 건조실(130) 외부에는 도 1에 도시된 바와 같이 외부 팽창밸브(115)와, 외부 증발기(116)가 설치된다.In addition, in the drying apparatus using the heat pump of the present invention, as shown in FIG. 1, an external expansion valve 115 and an external evaporator 116 are installed outside the drying chamber 130.

상기 외부 팽창밸브(115)와 외부 증발기(116)는 상기 내부 응축기(111)의 출구측과 압축기(110)의 입구측 사이에 설치되어 상기 내부 팽창밸브(112)와 상기 내부 증발기(113)를 바이패스하게 되며, 냉매의 순환경로를 변경토록 하기 위하여 상기 내부 응축기(111)의 출구측과 상기 압축기(110)의 입구측에는 유로 변경수단이 각각 설치된다.The external expansion valve 115 and the external evaporator 116 are installed between the outlet side of the internal condenser 111 and the inlet side of the compressor 110 to connect the internal expansion valve 112 and the internal evaporator 113. Bypass, and to change the circulation path of the refrigerant flow path changing means are provided at the outlet side of the internal condenser 111 and the inlet side of the compressor 110, respectively.

상기 내부 응축기(111)의 출구측에 설치되는 유로변경수단은 내부 팽창밸브(112) 입구측에 설치되는 밸브(103)와, 외부 팽창밸브(115) 입구측에 설치되는 밸브(107)가 각각 독립적으로 이용될 수도 있고, 그 이외에 삼방밸브를 이용하여 하나의 밸브로 이용할 수도 있다.The flow path changing means installed at the outlet side of the internal condenser 111 includes a valve 103 installed at the inlet side of the internal expansion valve 112 and a valve 107 installed at the inlet side of the external expansion valve 115, respectively. It may be used independently, or may be used as a single valve by using a three-way valve.

상기 압축기(110)의 입구측에 설치되는 유로변경수단은 내부 증발기(113)의 출구측에 설치되는 밸브(104)와, 외부 증발기(116)의 출구측에 설치되는 밸브(108)가 각각 독립적으로 이용될 수도 있고, 그 이외에 삼방밸브를 이용하여 하나의 밸브로 이용할 수도 있다.The flow path changing means provided at the inlet side of the compressor 110 has a valve 104 installed at the outlet side of the internal evaporator 113 and a valve 108 installed at the outlet side of the external evaporator 116, respectively. It may be used as, in addition, it may be used as a single valve by using a three-way valve.

상기 외부 팽창밸브(115)는 상기 내부 팽창밸브(112)와 비교하여 순환되는 냉매의 온도를 더욱 저온으로 낮출 수 있는 것이 사용되며, 그 구체적인 일예로서는 상기 내부 응축기(111)의 출구측 냉매 온도가 약 55℃라고 가정할 때, 상기 내부 팽창밸브(112)의 출구측에서는 냉매 온도가 약 20~30℃로 낮아지는데 대하여 상기 외부 팽창밸브(115)의 출구측에서는 냉매 온도가 약 3~5℃로 더욱 온도가 낮아지는 점에서 차이점이 있다.The external expansion valve 115 may be used to lower the temperature of the refrigerant circulated compared to the internal expansion valve 112 to a lower temperature, as a specific example of the refrigerant temperature of the outlet side of the internal condenser 111 is Assuming that the temperature of the internal expansion valve 112, the refrigerant temperature is lowered to about 20 ~ 30 ℃ assuming that it is about 55 ℃, the refrigerant temperature at the outlet side of the external expansion valve 115 is more than about 3 ~ 5 ℃ The difference is that the temperature is lowered.

위와 같은 외부 팽창밸브(115)와 외부 증발기(116)를 사용하게 될 때에는, 상기 내부 팽창밸브(112)와 내부 증발기(113) 쪽으로는 유로 변경수단의 적절한 조작에 의하여 냉매가 유입되지 않게 되며, 따라서, 내부 응축기(111)에서 응축된 중온 고압의 냉매는 외부 팽창밸브(115)를 거쳐 저온 저압의 냉매가 되어 외부 증발기(116)로 이동하게 되고, 외부 증발기(116)로 이동한 저온 저압의 냉매는 외기 온도의 열을 흡열하게 되고, 중온 고압의 냉매가 되어 압축기(110)로 이동하게 되고, 고압의 냉매를 압축시켜 내부 응축기(111)로 보냄으로써 내부 응축기(111)의 온도가 평소 냉매 사이클보다 올라가게 된다.When using the external expansion valve 115 and the external evaporator 116 as described above, the refrigerant is not introduced into the internal expansion valve 112 and the internal evaporator 113 by the proper operation of the flow path changing means, Therefore, the medium-temperature high-pressure refrigerant condensed in the internal condenser 111 becomes a low-temperature low-pressure refrigerant through the external expansion valve 115 to move to the external evaporator 116, the low-temperature low pressure moved to the external evaporator 116. The refrigerant absorbs heat at an outside temperature, becomes a medium-temperature high-pressure refrigerant, moves to the compressor 110, and compresses the high-pressure refrigerant to be sent to the internal condenser 111, whereby the temperature of the internal condenser 111 is normally refrigerant. It goes up the cycle.

또한, 본 발명의 히트펌프를 이용한 건조장치는, 건조실(130) 외부에는 도 1에 도시된 바와 같이 외부 응축기(114)가 더 설치될 수도 있다.In addition, in the drying apparatus using the heat pump of the present invention, an external condenser 114 may be further installed outside the drying chamber 130 as shown in FIG. 1.

상기 외부 응축기(114)는 압축기(110)의 출구측과 내부 팽창밸브(112)의 입구측 사이에 설치되어 상기 내부 응축기(111)를 바이패스하게 되며, 냉매의 순환경로를 변경토록 하기 위하여 상기 압축기(110)의 출구측과 상기 내부 팽창밸브(112)의 입구측에는 유로 변경수단이 각각 설치된다.The external condenser 114 is installed between the outlet side of the compressor 110 and the inlet side of the internal expansion valve 112 to bypass the internal condenser 111 and to change the circulation path of the refrigerant. Flow passage changing means are provided at the outlet side of the compressor 110 and the inlet side of the internal expansion valve 112, respectively.

상기 압축기(110)의 출구측에 설치되는 유로변경수단은 내부 응축기(111)의 입구측에 설치되는 밸브(101)와, 외부 응축기(114)의 입구측에 설치되는 밸브(105)가 각각 독립적으로 이용될 수도 있고, 그 이외에 삼방밸브를 이용하여 하나의 밸브로 이용할 수도 있다.The flow path changing means installed at the outlet side of the compressor 110 is independent of the valve 101 installed at the inlet side of the internal condenser 111 and the valve 105 installed at the inlet side of the external condenser 114. It may be used as, in addition, it may be used as a single valve by using a three-way valve.

상기 내부 팽창밸브(112)의 입구측에 설치되는 유로변경수단은 내부 응축기(111)의 출구측에 설치되는 밸브(102)와, 외부 응축기(114)의 출구측에 설치되는 밸브(106)가 각각 독립적으로 이용될 수도 있고, 그 이외에 삼방밸브를 이용하여 하나의 밸브로 이용할 수도 있다.The flow path changing means installed at the inlet side of the internal expansion valve 112 includes a valve 102 installed at the outlet side of the internal condenser 111 and a valve 106 installed at the outlet side of the external condenser 114. Each may be used independently, or may be used as a single valve by using a three-way valve.

위와 같은 외부 응축기(114)를 사용하게 될 때에는, 상기 내부 응축기(111) 쪽으로는 유로 변경수단의 적절한 조작에 의하여 냉매가 유입되지 않게 되며, 따라서, 압축기(110)에서 압축된 냉매는 바로 외부 응축기(114)로 이동하게 되어 중온 고압의 냉매가 되고, 외부 응축기(114)에서 방열된 냉매는 내부 팽창밸브(112)를 거쳐 내부 증발기(113)로 이동을 하여 흡열을 통해 중온 저압의 냉매가 되어 압축기(110)로 보냄으로써 응축기의 온도가 평소 냉매 사이클보다 내려가게 된다.When using the external condenser 114 as described above, the refrigerant is not introduced into the internal condenser 111 toward the internal condenser 111 by the proper operation of the flow path changing means, therefore, the refrigerant compressed in the compressor 110 is immediately the external condenser It is moved to 114 to become a medium-temperature high-pressure refrigerant, the refrigerant radiated from the external condenser 114 is moved to the internal evaporator 113 through the internal expansion valve 112 to become a medium-temperature low pressure refrigerant through endotherm. By sending to compressor 110, the temperature of the condenser is lowered than the usual refrigerant cycle.

따라서, 상기와 같은 방법은 건조 후반부에 건조실(130) 내부 공기온도가 설정온도 이상 상승할 경우 냉매 온도가 높아 압축기(110)의 효율이 저하되는 문제점이 있어 건조실(130) 내부의 온도가 과열되었을 때 작동하며, 목표 온도까지 내려가면 내부 응축기(111) 양단의 밸브를 열고, 외부 응축기(114) 양단의 밸브를 닫게 되면, 원래의 사이클을 유지시키게 된다.Therefore, in the above method, when the air temperature inside the drying chamber 130 rises above a predetermined temperature in the latter part of the drying process, the refrigerant temperature is high and the efficiency of the compressor 110 is lowered. When the temperature is lowered to the target temperature, the valves at both ends of the internal condenser 111 are opened, and the valves at both ends of the external condenser 114 are maintained to maintain the original cycle.

위와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 히트펌프를 이용한 건조장치의 동작을 도 2 내지 도 4를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the drying apparatus using a heat pump of the present invention having the above configuration with reference to Figures 2 to 4 as follows.

도 2, 도 3, 및 도 4는 본 발명의 히트펌프를 이용한 건조장치에서 냉매의 흐름을 나타낸 것으로, 도 2는 외부 응축기(114)와 외부 증발기(116)를 연결되지 않았을 때의 통상적인 냉매의 흐름도이고, 도 3은 외부 증발기(116)와 연결되었을 때, 도 4는 외부 응축기(114)가 연결되었을 때의 냉매 흐름도를 나타낸 것이다.2, 3, and 4 shows the flow of the refrigerant in the drying apparatus using the heat pump of the present invention, Figure 2 is a typical refrigerant when the external condenser 114 and the external evaporator 116 is not connected 3 is a flow chart of FIG. 3 when connected to the external evaporator 116, and FIG. 4 shows a flow chart of the refrigerant when the external condenser 114 is connected.

우선 도 2를 보면, 외부 증발기(116)와 외부 응축기(114)로 연결되는 밸브(107,108,105,106)는 모두 닫혀있고, 내부 응축기(111) 양단의 밸브(102,102)와 내부 팽창밸브(112)의 입구측 밸브(103)와, 내부 증발기(113)의 출구측 밸브(104)는 모두 열려있으므로 일반적인 냉매 사이클을 유지하게 된다.2, the valves 107, 108, 105, and 106 connected to the external evaporator 116 and the external condenser 114 are all closed, and the inlets of the valves 102, 102 and the internal expansion valve 112 at both ends of the internal condenser 111 are closed. The valve 103 and the outlet valve 104 of the internal evaporator 113 are both open to maintain a normal refrigerant cycle.

도 3은 건조실(130) 내부의 온도를 높이기 위하여 사용되는 것으로서, 외부 증발기(116) 쪽의 바이패스 회로의 밸브(107,108)와, 내부 응축기(111)의 양단측의 밸브(101,102)를 모두 열고, 외부 응축기(114) 쪽의 바이패스 회로의 밸브(105,106)와, 내부팽창기의 입구측 밸브(103)와 내부 증발기(113)의 출구측 밸브(104)를 모두 닫은 경우로서, 내부 응축기(111)에서 응축된 중온 고압의 냉매는 외부 팽창밸브(115)를 통과하면서 저온 저압의 냉매가 되고, 저온 저압의 냉매는 외부 증발기(116)에서 외기 온도의 열을 흡열하면서 증발을 하도록 하여 중온 저압의 냉매로 만든 후, 이는 압축기(110)에서 다시 압축함으로써 일반적인 냉매 사이클 동작시 압축기(110)를 통과한 냉매보다 온도가 높은 냉매가 응축기를 통과하게 되며, 내부 증발기(113)에서 공기를 흡열하지 않아 건조실(130) 내부의 온도가 일반적인 히트펌프 사이클의 건조실(130) 내부 온도보다 단시간에 높아지게 된다.3 is used to increase the temperature inside the drying chamber 130. The valves 107 and 108 of the bypass circuit toward the external evaporator 116 and the valves 101 and 102 of both ends of the internal condenser 111 are opened. In the case where the valves 105 and 106 of the bypass circuit on the outer condenser 114 side, the inlet valve 103 of the internal expander and the outlet valve 104 of the internal evaporator 113 are all closed, the internal condenser 111 is closed. The medium-temperature high-pressure refrigerant condensed at) becomes a low-temperature low-pressure refrigerant while passing through the external expansion valve 115, and the low-temperature low-pressure refrigerant evaporates while absorbing heat of the outside temperature in the external evaporator 116, thereby reducing the medium-temperature high-pressure refrigerant. After making the refrigerant, it is compressed again by the compressor 110, so that the refrigerant having a higher temperature than the refrigerant passing through the compressor 110 passes through the condenser in the normal refrigerant cycle operation, and does not endothermic air in the internal evaporator 113. Drying Room (13 0) The internal temperature is higher than the internal temperature of the drying chamber 130 of the general heat pump cycle in a short time.

도 4는 건조실(130) 내부의 온도가 과열되었을 시 사용되며, 외부 응축기(114)와 연결된 밸브(105,106)와 내부 팽창밸브(112)의 입구측 밸브(103)와, 내부 증발기(113)의 출구측 밸브(104)를 열고, 외부 증발기(116) 쪽의 바이패스 회로의 밸브(107,108)와, 내부 응축기(111)의 양단측의 밸브(101,102)를 모두 닫은 경우로서, 압축기(110)를 통과한 고온 고압의 냉매를 외부 응축기(114)로 보내어 외기온도와 방열하도록 하여 중온 고압의 냉매로 만든 후, 내부 팽창밸브(112)를 통해 저온 저압의 냉매를 만들어 내부 증발기(113)로 보내 건조실(130) 내부에서 흡열을 한 후 압축기(110)로 보내게 된다. 이때, 내부 응축기(111)를 통해 방열을 하지 않아 건조실(130) 내부의 온도를 단 시간에 낮출 수 있으며 고압으로 인해 압축기(110)의 효율이 저하되는 문제점을 해결할 수 있다.4 is used when the temperature inside the drying chamber 130 is overheated, the valves 105 and 106 connected to the external condenser 114 and the inlet valve 103 of the internal expansion valve 112 and the internal evaporator 113 When the outlet valve 104 is opened and the valves 107 and 108 of the bypass circuit on the external evaporator 116 side and the valves 101 and 102 on both ends of the internal condenser 111 are closed, the compressor 110 is closed. After passing the high-temperature high-pressure refrigerant passed to the external condenser 114 to radiate heat with the outside temperature to make the medium-temperature high-pressure refrigerant, the low-temperature low-pressure refrigerant through the internal expansion valve 112 to send to the internal evaporator 113 dry chamber ( 130) after the endotherm in the interior is sent to the compressor (110). At this time, since the heat dissipation is not performed through the internal condenser 111, the temperature inside the drying chamber 130 may be lowered in a short time, and the problem that the efficiency of the compressor 110 is lowered due to high pressure may be solved.

그 후 다시 도 2와 같이 가동시키게 되면, 내부 증발기(113)로 건조실(130) 내부의 공기가 들어오게 되고, 내부 증발기(113)에서 흡열과정을 통해 제습이 되며, 제습이 된 공기는 응축기를 통과하게 됨으로써 기존의 공기보다 고온 저습의 공기가 건조실(130) 내부로 다시 송풍됨으로써 건조 효율이 보다 좋아지게 되는 것이다. After the operation as shown in FIG. 2 again, the air inside the drying chamber 130 is introduced into the internal evaporator 113, dehumidified by the endothermic process in the internal evaporator 113, the dehumidified air is a condenser By passing through the air of the high temperature and low humidity than the existing air is blown back into the drying chamber 130 is to improve the drying efficiency.

따라서, 본 발명의 히트펌프를 이용한 건조장치는 건조실(130) 내부에 온도센서(미도시)를 부착하여 건조실(130) 내부 온도가 사전에 설정된 설정온도 아래로 내려갈 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 외부 증발기(116)와 연결된 밸브(107,108)를 열고 외부 응축기(114) 양단의 밸브(105,106)와 내부 증발기(113)에 연결된 밸브(103,104)를 닫아 외기 열교환기의 순환 사이클을 형성함으로써 주기적으로 응축기의 온도를 높여 일반적인 냉매 사이클의 응축기 온도보다 높은 온도를 유지할 수 있도록 하며, 또한 건조실(130) 내부 온도가 과열시에는 압축기(110)와 내부 응축기(111) 사이의 밸브(101)는 닫히고 압축기(110)와 외부 응축기(105) 밸브가 열리게 되어 건조실(130) 내부의 온도를 일정하게 유지시키게 된다. Therefore, in the drying apparatus using the heat pump of the present invention, when a temperature sensor (not shown) is attached to the inside of the drying chamber 130 and the temperature inside the drying chamber 130 falls below a preset temperature, as shown in FIG. 3. Likewise, the valves 107 and 108 connected to the external evaporator 116 are opened, and the valves 105 and 106 connected to the external condenser 114 and the valves 103 and 104 connected to the internal evaporator 113 are closed to form a circulation cycle of the external heat exchanger. By increasing the temperature of the condenser to maintain a temperature higher than the condenser temperature of the normal refrigerant cycle, and when the temperature inside the drying chamber 130 is overheated, the valve 101 between the compressor 110 and the internal condenser 111 is closed and the compressor The valve 110 and the external condenser 105 are opened to maintain a constant temperature inside the drying chamber 130.

한편, 본 발명의 히트펌프를 이용한 건조장치는 내부 응축기(111)의 온도를 다른 냉매 사이클 시스템의 응축기보다 상대적으로 높일 수 있기 때문에 온도가 높은 공기가 유입되며 건조실(130) 내부의 온도가 과열시 외부 응축기(114)로 냉매를 유입시켜 고압으로 인한 이상 징후를 차단하여 다른 건조기 보다 효과적인 건조 및 내구성이 높은 것이다.Meanwhile, in the drying apparatus using the heat pump of the present invention, since the temperature of the internal condenser 111 may be relatively higher than that of the other refrigerant cycle system, air having a high temperature flows in when the temperature inside the drying chamber 130 is overheated. The refrigerant is introduced into the external condenser 114 to block abnormal signs due to high pressure, so that drying and durability are more effective than those of other dryers.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims and their equivalents. Of course, such modifications are within the scope of the claims.

101, 102, 103, 104, 105,106, 107, 108: 밸브
110: 압축기 111: 내부 응축기
112: 내부 팽창밸브 113: 내부 증발기
114: 외부 응축기 115: 외부 팽창밸브
116: 외부 증발기 120: 송풍기
130: 건조실101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108: valve
110: compressor 111: internal condenser
112: internal expansion valve 113: internal evaporator
114: external condenser 115: external expansion valve
116: external evaporator 120: blower
130: drying chamber

Claims (5)

농산물이나 해산물 등을 건조시키기 위한 건조실(130)이 구비된 건조장치에 있어서,
상기 건조실(130) 내부에는,
상기 건조실(130) 내부의 공기를 순환시켜 주기 위한 송풍기(120);
냉매가 흡열하면서 외부의 열을 빼앗아 공기 내부의 수증기를 액화시켜 제습시키는 내부 증발기(113);
상기 내부 증발기(113)와 연결되며, 상기 내부 증발기(113)에서 증발된 냉매를 압축하는 압축기(110);
상기 압축기(110)와 연결되고, 상기 압축기(110)에서 압축된 냉매가 응축되면서 외부로 방열하는 내부 응축기(111); 및
상기 내부 응축기(111)와 연결되고, 상기 내부 응축기(111)에서 응축된 냉매를 팽창시키는 내부 팽창밸브(112);가 구비되고,
상기 건조실(130) 외부에는,
상기 내부 응축기(111)와 연결되고, 상기 내부 응축기(111)에서 응축된 냉매를 팽창시키는 외부 팽창밸브(115); 및
상기 외부 팽창밸브(115)와 연결되고, 상기 외부 팽창밸브(115)를 통과한 냉매를 증발시킨 후 상기 압축기(110)로 냉매가 이동하도록 하는 외부증발기;가 구비되며,
상기 외부증발기와 상기 내부 증발기(113)는 냉매가 동시에 통과되지 않고, 상기 외부증발기와 상기 내부 증발기(113)의 어느 한 쪽에만 선택적으로 냉매가 통과되는 것을 특징으로 하는 히트펌프를 이용한 건조장치.In the drying apparatus provided with a drying chamber 130 for drying agricultural products, seafood, etc.,
In the drying chamber 130,
A blower 120 for circulating air in the drying chamber 130;
Internal evaporator 113 to dehumidify by liquefying the water vapor in the air while the refrigerant absorbs heat outside;
A compressor 110 connected to the internal evaporator 113 and compressing the refrigerant evaporated from the internal evaporator 113;
An internal condenser 111 connected to the compressor 110 and configured to radiate heat to the outside while the refrigerant compressed by the compressor 110 is condensed; And
An internal expansion valve 112 connected to the internal condenser 111 and expanding the refrigerant condensed in the internal condenser 111;
Outside the drying chamber 130,
An external expansion valve 115 connected to the internal condenser 111 and expanding the refrigerant condensed in the internal condenser 111; And
An external evaporator connected to the external expansion valve 115 and configured to move the refrigerant to the compressor 110 after evaporating the refrigerant passing through the external expansion valve 115.
The external evaporator and the internal evaporator 113 does not pass through the refrigerant at the same time, the drying device using a heat pump, characterized in that the refrigerant selectively passes only to either of the external evaporator and the internal evaporator (113). 제 1 항에 있어서,
상기 건조실(130) 외부에는,
상기 압축기(110)의 출구측과 상기 내부 팽창밸브(112)의 입구측 사이에 상기 내부 응축기(111)를 바이패스하기 위한 외부 응축기(114)가 더 포함되어 구비되며,
상기 외부 응축기(114)는 냉매의 온도보다 낮은 외기 온도에서 작동하여 냉매의 온도를 낮출 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 히트펌프를 이용한 건조장치.The method of claim 1,
Outside the drying chamber 130,
An external condenser 114 for bypassing the internal condenser 111 is further provided between the outlet side of the compressor 110 and the inlet side of the internal expansion valve 112.
The external condenser 114 is a drying device using a heat pump, characterized in that to operate at an outside temperature lower than the temperature of the refrigerant to lower the temperature of the refrigerant. 제 1 항 또는 제2항에 있어서,
상기 외부 팽창밸브(115)는 상기 내부 팽창밸브(112)와 비교하여 상기 내부 응축기(111)에서 응축되어 통과되는 냉매의 온도를 더욱 낮출 수 있는 것을 특징으로 하는 히트펌프를 이용한 건조장치.3. The method according to claim 1 or 2,
The external expansion valve 115 is a drying device using a heat pump, characterized in that to further lower the temperature of the refrigerant that is condensed and passed through the internal condenser 111 compared with the internal expansion valve (112). 제 1 항에 있어서,
상기 외부 증발기(116)는 냉매의 증발이 이루어질 수 있는 외기 온도에서 작동하여 냉매의 온도를 높일 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 히트펌프를 이용한 건조장치.The method of claim 1,
The external evaporator 116 is a drying apparatus using a heat pump, characterized in that to operate at an outdoor temperature where the refrigerant can be evaporated to increase the temperature of the refrigerant. 제 2 항에 있어서,
상기 건조실(130)의 온도가 설정온도보다 낮은 경우에는 상기 외부 증발기(116)에 냉매가 유입되어 상기 건조실(130)의 온도를 높이도록 하고, 상기 건조실(130)의 온도가 설정온도보다 높을 때에는 상기 외부 응축기(114)로 냉매가 유입되어 상기 건조실(130)의 온도를 낮추도록 하는 것을 특징으로 하는 히트펌프를 이용한 건조장치.3. The method of claim 2,
When the temperature of the drying chamber 130 is lower than the set temperature, the refrigerant flows into the external evaporator 116 to increase the temperature of the drying chamber 130, and when the temperature of the drying chamber 130 is higher than the set temperature Refrigerant is introduced into the external condenser 114, the drying apparatus using a heat pump, characterized in that to lower the temperature of the drying chamber (130).
KR1020120036273A 2012-04-06 2012-04-06 Drying apparatus using heat pump KR20130126767A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120036273A KR20130126767A (en) 2012-04-06 2012-04-06 Drying apparatus using heat pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120036273A KR20130126767A (en) 2012-04-06 2012-04-06 Drying apparatus using heat pump

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130126767A true KR20130126767A (en) 2013-11-21

Family

ID=49854593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120036273A KR20130126767A (en) 2012-04-06 2012-04-06 Drying apparatus using heat pump

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20130126767A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180060433A (en) * 2016-11-29 2018-06-07 (주)에이원엔지니어링 Food dryer
KR20230064638A (en) * 2021-11-02 2023-05-11 한국철도기술연구원 Liquid hydrogen vaporization system using heat pump with bypass pipe

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180060433A (en) * 2016-11-29 2018-06-07 (주)에이원엔지니어링 Food dryer
KR20230064638A (en) * 2021-11-02 2023-05-11 한국철도기술연구원 Liquid hydrogen vaporization system using heat pump with bypass pipe

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109539762B (en) Composite open-close type circulating heat pump drying system
KR101224157B1 (en) Heatpump type dehumidifier apparatus
EP3133357B1 (en) Heat pump system having structure for recovering waste heat by means of secondary evaporator
AU2012217296A1 (en) A heat pump laundry dryer
CN107966011B (en) Heat pump drying device and use method thereof
JP2019026110A5 (en)
KR20180019042A (en) Heat pump Refrigeration system
KR20180017536A (en) Multi-type heat pump system with constant temperature and humidity
KR20180019041A (en) Multi heat pump Refrigeration system
US20220186994A1 (en) Air conditioner
KR20120096916A (en) Heatpump type dehumidifier system
KR20150117529A (en) Heat pump type drying apparatus
KR100796354B1 (en) The high-temperature dryer which uses Refrigerant cycle system
KR20070108103A (en) Refrigeration and dehumidification dryer
CN104634066A (en) Multi-functional drying and dehumidifying device for air conditioning and heat pump
KR20130126767A (en) Drying apparatus using heat pump
KR101310939B1 (en) System for low temperature drying and refrigeration
KR101227080B1 (en) Thermo-hygrostat
WO2013014145A1 (en) A heat pump system for a laundry dryer
JP2014070836A (en) Drying cold air device
JP2002364939A (en) Refrigeration unit
KR101760331B1 (en) Dehumidification Dryer
KR20100137050A (en) Refrigeration and air conditioning system
KR20130055790A (en) High efficiency heat pump type cooling and heating apparatus
KR20130036471A (en) Cool dehumidifying dryer for frozen pepper

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application