KR20160124882A - Co2 급탕기 - Google Patents

Co2 급탕기 Download PDF

Info

Publication number
KR20160124882A
KR20160124882A KR1020167026186A KR20167026186A KR20160124882A KR 20160124882 A KR20160124882 A KR 20160124882A KR 1020167026186 A KR1020167026186 A KR 1020167026186A KR 20167026186 A KR20167026186 A KR 20167026186A KR 20160124882 A KR20160124882 A KR 20160124882A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat source
heat exchanger
cooling water
path
air
Prior art date
Application number
KR1020167026186A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101831547B1 (ko
Inventor
마사키 가타오카
유지 오노
다카시 요코야마
히로시 와타나베
Original Assignee
가부시끼가이샤 마에가와 세이사꾸쇼
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
Priority to JP2014037563A priority Critical patent/JP6301684B2/ja
Priority to JPJP-P-2014-037563 priority
Application filed by 가부시끼가이샤 마에가와 세이사꾸쇼 filed Critical 가부시끼가이샤 마에가와 세이사꾸쇼
Priority to PCT/JP2015/053707 priority patent/WO2015129456A1/ja
Publication of KR20160124882A publication Critical patent/KR20160124882A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101831547B1 publication Critical patent/KR101831547B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B5/00Compression machines, plant, or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
    • F25B5/02Compression machines, plant, or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity arranged in parallel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D17/00Domestic hot-water supply systems
    • F24D17/02Domestic hot-water supply systems using heat pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT GENERATING MEANS, IN GENERAL
    • F24H4/00Fluid heaters using heat pumps
    • F24H4/02Liquid heaters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B40/00Subcoolers, desuperheaters or superheaters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements, e.g. for transferring liquid from evaporator to boiler
    • F25B41/04Disposition of valves
    • F25B41/20
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plant or systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00Compression machines, plant, or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/002Compression machines, plant, or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
    • F25B9/008Compression machines, plant, or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant being carbon dioxide
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B2309/00Gas cycle refrigeration machines
    • F25B2309/06Compression machines, plant or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide
    • F25B2309/061Compression machines, plant or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide with cycle highest pressure above the supercritical pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04Details of condensers
    • F25B2339/047Water-cooled condensers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/01Heaters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/04Refrigeration circuit bypassing means
    • F25B2400/0415Refrigeration circuit bypassing means for the receiver
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/16Receivers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/02Compressor control
    • F25B2600/021Inverters therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/25Control of valves
    • F25B2600/2523Receiver valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/19Pressures
    • F25B2700/193Pressures of the compressor
    • F25B2700/1933Suction pressures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/19Pressures
    • F25B2700/197Pressures of the evaporator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21Temperatures
    • F25B2700/2115Temperatures of a compressor or the drive means therefor
    • F25B2700/21151Temperatures of a compressor or the drive means therefor at the suction side of the compressor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21Temperatures
    • F25B2700/2116Temperatures of a condenser
    • F25B2700/21161Temperatures of a condenser the fluid cooled by the condenser
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Abstract

CO2 순환로(14)와, CO2 순환로(14)에 설치된 압축기(16), 가스 쿨러(18) 및 팽창 밸브(20)와, 팽창 밸브(20)를 바이패스하는 바이패스로(30)와, 바이패스로(30)에 설치된 초임계 탱크(32) 및 유량 조정 밸브(34, 35)를 구비하고 있다. CO2 순환로(14)는 팽창 밸브(20)의 하류 위치와 압축기(16)의 사이에서 병렬로 2계통으로 분기한 CO2 분기로(14b 및 14c)를 갖고 있다. CO2 분기로(14b)에 공기열원 열교환기(22a 및 22b)가 설치되고, CO2 분기로(14c)에 수열원 열교환기(24)가 설치되어 있다. CO2 분기로(14b 또는 14c)에 선택적으로 CO2 유로를 전환하는 전자 밸브(48, 50)와, 공기열원 열교환기(22a 및 22b)에 공기류를 형성하는 송풍기(46)를 구비하고 있다.

Description

CO2 급탕기{CO2 WATER HEATER}

본 발명은, CO2를 열교환 매체로 하여 히트 펌프 사이클을 구성하는 CO2 급탕기에 관한 것이며, 상세히는, 운전 모드를 공기열원 모드 또는 수열원 모드로 전환 가능한 CO2 급탕기에 관한 것이다.

지구 환경에 대한 부하가 적은 자연 매체로서, CO2는 무독으로 불연성이며 또한, 압축기로 고압으로 압축하면, 초임계로 불리는 상태(임계점 이상의 온도 및 압력하에 있으며, 액체와 기체의 구별이 되지 않는 상태)가 되고, 고온의 열을 물 등에 전달하기 쉬운 성질이 있다. 그 때문에, CO2를 열교환 매체로서 이용한 급탕기는, 90℃ 전후의 고온탕을 끓일 수 있다.

본 출원인은, 공장의 온폐수 등을 열원으로 하고, 열교환 매체로서 CO2를 이용하고, 히트 펌프 사이클을 구성한 CO2 급탕기를 개발해 왔다(특허 문헌 1). 이 수열원 CO2 급탕기로 온수를 만들고, 또한 이차적으로 생기는 냉수를 이용하여 공장 설비의 냉방이나 냉수 부하 등에 사용할 수 있다.

또, 본 출원인은, 공기를 열원으로 한 CO2 급탕기를 개발하고 있다(특허 문헌 2 및 3). 이 공기열원 CO2 급탕기는, 온폐수를 이용할 수 없는 경우에 고COP로 고온탕을 만들 수 있다.

일본국 특허공개 2010-281551호 공보 일본국 특허공개 2011-2207호 공보 일본국 특허공개 2012-177523호 공보

일본국 내에 있어서 냉방 필요 기간은 수개월 밖에 없고, 수열원 CO2 급탕기의 수요는 한정되어 있다. 그래서, 수열원 CO2 급탕기와 공기열원 CO2 급탕기를 병설함으로써, 가동률을 증가시키는 것을 생각할 수 있지만, 공기열원 CO2 급탕기를 부설함으로써, 전력 사용량이 증가한다는 문제가 있다.

이 문제를 해결하기 위해서, 1대로 수열원과 공기열원으로 전환 운전이 가능한 CO2 급탕기를 실현하는 것이 바람직한다.

그러나, 수열원 CO2 급탕기와 공기열원 CO2 급탕기는 CO2 사용량이 다르고, 또한 CO2는 핫 가스 상태로 사용되기 때문에, 양자 사이에서 사용되는 CO2의 용량은 크게 달라진다. 그 때문에, 수열원과 공기열원으로 전환 운전 가능한 CO2 급탕기의 실현은 곤란했다.

본 발명은, 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 1대의 CO2 급탕기로 수열원과 공기열원으로 끊김 없이 전환 운전이 가능한 CO2 급탕기를 실현하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 CO2 급탕기는, 열교환 매체로서 CO2가 순환하는 CO2 순환로와, CO2 순환로에 설치된 압축기, 가스 쿨러 및 팽창 밸브와, CO2 순환로에 접속되어 상기 팽창 밸브를 바이패스하는 바이패스로와, 상기 바이패스로에 설치되고, CO2를 적어도 핫 가스 상태, 바람직하게는 초임계 상태로 저류하는 CO2 저류 탱크 및 제1 유량 조정 밸브를 구비하고 있다.

상기 CO2 순환로는, 팽창 밸브의 하류에 위치하는 바이패스로의 접속부와 압축기의 사이에서 병렬로 2계통으로 분기한 CO2 분기로를 갖고 있다.

또한, 상기 CO2 분기로의 한쪽에 공기열원 열교환기가 설치되고, 상기 CO2 분기로의 다른쪽에 수열원 열교환기가 설치됨과 더불어, CO2 분기로의 한쪽 또는 다른쪽으로 선택적으로 CO2 유로를 전환하는 유로 전환 기구와, 공기열원 열교환기에 도입되는 공기류를 형성하는 공기류 형성 수단을 구비하고 있다.

상기 구성에 있어서, 상기 유로 전환 기구에 의해 CO2가 유입하는 CO2 분기로를 전환하고, CO2를 공기열원 열교환기 또는 수열원 열교환기에 공급함으로써, CO2 급탕기의 운전 모드를 수열원 모드 또는 공기열원 모드로 전환할 수 있다.

열교환 매체에 대한 공기와 물의 열교환 효율의 차이 등에서, 공기열원 열교환기의 용량은 수열원 열교환기의 용량보다 커지도록 설정되고, 그 때문에, 공기열원 모드에서는 수열원 모드보다, CO2 순환량이 커지도록 설정되어 있다. 운전 모드의 전환시, 이 CO2 순환량의 차이는 CO2 저류 탱크에 저류되는 CO2의 저류량을 조정함으로써 대응할 수 있다.

이로 인해, CO2 급탕기의 운전을 정지하지 않고, 끊김 없이 운전 모드를 전환할 수 있다.

본 발명의 CO2 급탕기에 의하면, 냉방이 필요한 기간은 수열원 모드로 운전함으로써, 공장의 온폐수 등의 열원수를 이용하여 온수를 만들고, 또한 이차적으로 생기는 냉수를 이용하여 공장 설비의 냉방 등에 사용할 수 있다. 또, 냉방을 필요로 하지 않는 동절기나 야간은 공기열원 모드로 전환하고, 오로지 온수를 만들도록 운전할 수 있다.

또, 수열원 모드로 운전하는 경우, 냉수 칠러 유닛의 대체기로서 사용할 수 있기 때문에, 냉수 칠러 유닛의 가동 시간을 큰 폭으로 저감할 수 있거나, 혹은 냉수 칠러 유닛이 불필요해진다.

또, 일반적으로 야간은 전력 부하가 감소하기 때문에, 저탕을 하기 위해 공기열원 모드로 운전했다고 해도, 전력 사용량이 일정량을 넘을 우려는 없다.

이로 인해, CO2 급탕기의 가동률을 향상할 수 있음과 더불어, 냉온열 부하나 전력 사정을 가미하여, 유연하게 운전 모드를 전환할 수 있으므로, 기설의 설비에의 도입이 용이하다.

본 발명의 일실시 형태는, 공기열원 열교환기 및 수열원 열교환기의 출구에서, CO2 분기로에 각각 개폐 가능한 차단 밸브를 더 구비하고 있다.

한쪽의 운전 모드로 운전 중, 다른쪽의 CO2 분기로에 설치된 열교환기에 잔류한 CO2가 CO2 순환로로 끌려들어갈 우려가 있다.

이에 대해서, 상기 차단 밸브를 설치함으로써 이 문제를 해소할 수 있다. 또한, 공기열원 모드로부터 수열원 모드로 전환할 때, 공기열원 열교환기에 CO2를 잔류시킴으로써, 운전 모드의 전환을 더 원활하게 행할 수 있다.

본 발명의 일실시 형태는, 압축기 입구의 CO2 순환로에 설치된 제1 압력 센서 및 제1 온도 센서와, 제1 압력 센서 및 제1 온도 센서의 검출치로부터 CO2의 과열도를 연산하는 과열도 연산 수단과, 상기 과열도 연산 수단으로 연산된 과열도에 기초하여 상기 제1 유량 조정 밸브의 개도를 제어하고, 압축기에 흡입되는 CO2의 과열도를 제어하는 제1 제어 장치를 더 구비하고 있다.

공기열원 모드로부터 수열원 모드로 전환했을 때, CO2 순환량이 과잉이기 때문에, CO2의 압축기 토출 압력이 상승하기 쉽다. 이를 막기 위해, 팽창 밸브의 개도를 전환시 설정 개도까지 크게 하지만, 그렇게 함으로써, 압축기에 CO2가 액상으로 흡입되기 쉬워진다.

이에 대해, 상기 구성에 의해, 압축기에 흡입되는 CO2의 과열도를 적정하게 제어함으로써, CO2의 액백을 방지할 수 있다. 또, 이 제어에 의해, 과잉이 된 CO2는 CO2 저류 탱크에 수용한다.

본 발명의 일실시 형태는, 상기 수열원 열교환기에 접속된 열원수 순환로와, 상기 열원수 공급로에 설치되고 열원수를 수열원 열교환기에 공급하는 열원수 펌프와, 수열원 열교환기 입구의 CO2 분기로에 설치된 제2 압력 센서와, 상기 제2 압력 센서의 검출치에 대응한 CO2의 포화 온도가 영도 이하가 되었을 때, 열원수 펌프를 가동시키는 제2 제어 장치를 구비하고 있다.

상기 구성에 의해, CO2의 압력에 대응한 포화 온도가 영도 이하가 되었을 때, 열원수 펌프를 가동시킴으로써, 수열원 열교환기로 열원수가 동결하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 일실시 형태는, 상기 가스 쿨러에 접속된 냉각수 순환로와, 상기 냉각수 순환로 및 2차 냉각수 순환로가 접속되고, 냉각수 순환로를 순환하는 냉각수와 2차 냉각수 순환로를 순환하는 2차 냉각수를 열교환하는 열교환기와, 2차 냉각수 순환로에 설치된 제2 유량 조정 밸브와, 상기 열교환기 출구의 냉각수 순환로에 설치된 제2 온도 센서와, 상기 열교환기 출구의 2차 냉각수 순환로에 설치된 제3 온도 센서와, 제2 온도 센서 및 제3 온도 센서의 검출치에 기초하여, CO2 급탕기의 COP가 설정이 되도록 제2 유량 조정 밸브의 개도를 제어하는 제3 제어 장치를 더 구비하고 있다.

상기 구성에 의해, CO2 급탕기의 COP를 높은 설정치로 유지할 수 있다.

본 발명의 일실시 형태는, 각 구성 기기간에 냉풍을 형성시키는 예비 송풍기를 더 구비하고 있다. CO2 급탕기의 운전 모드가 공기열원 모드가 아닐 때, 공기열원 열교환기에 도입되는 공기류를 형성하는 공기류 형성 수단의 가동은 정지되기 때문에, CO2 급탕기의 내부는, 각 구성 기기로부터 발생하는 열로 서서히 승온한다. 그 때문에, 공기열원 모드시에 상기 예비 송풍기를 가동시킴으로써, CO2 급탕기의 내부 온도를 저하시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 1대의 CO2 급탕기로 수열원 모드 및 공기열원 모드의 운전이 끊김 없이 전환 가능하게 되고, 또한 CO2 급탕기의 가동률을 향상할 수 있음과 더불어, 전력 사용량의 증가를 억제할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 CO2 급탕기의 전체 구성도이다.
도 2는, 상기 CO2 급탕기의 제어계를 나타내는 블록선도이다.
도 3은, 상기 CO2 급탕기의 운전 모드 전환시의 조작을 나타내는 플로우도이다.
도 4는, 상기 CO2 급탕기의 수열원 열교환기의 균압운전 조작을 나타내는 플로우도이다.
도 5는, 상기 CO2 급탕기의 냉각수 순환로의 조작을 나타내는 플로우도이다.
도 6은, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 블록선도이다.

이하, 본 발명을 도면에 나타낸 실시 형태를 이용하여 상세하게 설명한다. 단, 이 실시 형태에 기재되어 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대 배치 등은 특별히 특정적인 기재가 없는 한, 이 발명의 범위를 그것으로만 한정하는 취지는 아니다.

(실시 형태 1)

본 발명의 제1 실시 형태에 따른 CO2 급탕기를 도 1~도 5에 기초하여 설명한다. 도 1에 있어서, 본 실시 형태에 따른 CO2 급탕기(10)의 하우징(12)의 내부에, CO2 순환로(14)가 설치되고, CO2 순환로(14)에 히트 펌프 사이클을 구성하는 압축기(16), 가스 쿨러(18), 팽창 밸브(20), 공기열원 열교환기(22a, 22b) 및 수열원 열교환기(24) 등이 설치되어 있다. 압축기(16)는 구동 모터(16a) 및 구동 모터(16a)의 회전수를 가변으로 하는 인버터(16b)를 갖고 있다.

압축기(16)로부터 CO2 순환로(14)에 토출된 초임계 상태의 CO2는 가스 쿨러(18)에 보내진다. 가스 쿨러(18)에는 냉각수 순환로(70)가 접속되어 있고, 가스 쿨러(18)에서 CO2는 냉각수 순환로(70)를 순환하는 냉각수에 의해 냉각된다.

가스 쿨러(18)를 나온 CO2는, 내부 열교환기(28)에서 공기열원 열교환기(22a, 22b) 또는 수열원 열교환기(24)로부터 나온 CO2와 열교환하여 냉각된 후, 팽창 밸브(20)를 거쳐 감압된다. 팽창 밸브(20)의 출구 측에 위치하는 분기부(14a)에서, CO2 순환로(14)는 CO2 분기로(14b 및 14c)의 2계통으로 분기하고 있다. CO2 분기로(14b)에는 공기열원 열교환기(22a 및 22b)가 설치되고, CO2 분기로(14c)에는 수열원 열교환기(24)가 설치되어 있다.

CO2 분기로(14b 및 14c)는, 공기열원 열교환기(22a, 22b) 및 수열원 열교환기(24)의 출구측에 위치한 합류부(14d)에서 합류하고 있다. 합류부(14d)에서 합류한 CO2는 내부 열교환기(28)에서 가스 쿨러(18)로부터 나온 CO2로 가열된 후, 압축기(16)의 흡입구(도시 생략)에 흡입된다. 내부 열교환기(28)에 의해서 CO2 급탕기(10)의 COP를 향상할 수 있다.

가스 쿨러(18)와 내부 열교환기(28) 사이의 CO2 순환로(14), 및 팽창 밸브(20)와 분기부(14a) 사이의 CO2 순환로(14)에 바이패스로(30)가 접속되어 있다. 바이패스로(30)에는, 잉여의 CO2를 수용하는 초임계 탱크(32)가 설치되고, 초임계 탱크(32)의 입구 및 출구의 바이패스로(30)에 유량 조정 밸브(34 및 35)가 설치되어 있다. 초임계 탱크(32)는 히터(36)를 구비하고, 초임계 탱크(32)의 내부는 CO2의 임계점 이상의 온도 및 압력으로 유지되고, 초임계 탱크(32)에 저류된 CO2를 초임계 상태로 유지하고 있다.

공기열원 열교환기(22a 및 22b)는 동일한 구성을 갖고 있다. 공기열원 열교환기(22a 또는 22b)는, 다수의 구리관(40)이 서로 간격을 두고 병렬로 설치되고, 구리관(40)의 양단은 헤더(42)에 접속되어 있다. 구리관(40)의 표면에는, 구리관(40)의 배치 방향과 직교하는 방향으로 다수의 판 형상의 방열 핀(44)이 평행하게 설치되어 있다. 공기열원 열교환기(22a 및 22b)의 헤더(42)는 CO2 분기로(14b)에 병렬로 접속되어 있다.

이런한 구성에 의해, CO2는 CO2 분기로(14b)로부터 헤더(42)를 통해 구리관(40)에 유입한다. 구리관(40)의 주위에는 극간이 형성되고, 하우징(12)에 설치된 송풍기(46)에 의해 공기류가 형성된다. 구리관(40) 내를 흐르는 CO2는 공기류의 보유열을 흡입한다. 송풍기(46)는 구동 모터(46a)의 회전수를 가변으로 하는 인버터(46b)를 갖고 있다.

공기열원 열교환기(22a 및 22b)의 입구의 CO2 분기로(14b)에 전자 밸브(48)가 설치되고, 수열원 열교환기(24)의 입구의 CO2 분기로(14c)에는 전자 밸브(50)가 설치되어 있다. 또, 공기열원 열교환기(22a 및 22b)의 출구의 CO2 분기로(14b)에는 전동 볼 밸브(52)가 설치되고, 수열원 열교환기(24)의 출구의 CO2 분기로(14c)에는 전동 볼 밸브(54)가 설치되어 있다. 전동 볼 밸브(52 또는 54)는, 닫힌 상태일 때 CO2 분기로(14b 또는 14c)를 완전히 차폐할 수 있다.

압축기(16)의 입구에서 CO2 순환로(14)에 압력 센서(56) 및 온도 센서(58)가 설치되어 있다.

수열원 열교환기(24)에는 열원수 순환로(60)가 접속되고, 열원수 순환로(60)의 타단은 열원수 탱크(62)에 접속되어 있다. 열원수 탱크(62)에는, 공장 온폐수 등의 열원수가 저류되어 있다. 열원수 탱크(62)에 저류된 열원수는 열원수 순환로(60)에 설치된 열원수 펌프(64)로 수열원 열교환기(24)에 보내지고 수열원 열교환기(24)에서 CO2와 열교환하고, 냉각된다. 냉각된 열원수는 열원수 탱크(62)로 되돌려지고, 냉열원으로서 다른 냉수 부하에 이용된다. 또, 수열원 열교환기(24)의 입구에서 CO2 분기로(14c)에 압력 센서(66)가 설치되어 있다.

가스 쿨러(18)에는 냉각수 순환로(70)가 접속되고, 냉각수 순환로(70)의 타단은 열교환기(72)에 접속되어 있다. 열교환기(72)에는 2차 냉각수 순환로(74)가 접속되어 있다. 냉각수 순환로(70)에는 전동 밸브 등으로 구성된 유량 조정 밸브(76)가 설치되고, 2차 냉각수 순환로(74)에도 같은 유량 조정 밸브(78)가 설치되어 있다. 또, 열교환기 출구의 냉각수 순환로(70)에, 예를 들면, 측온저항체 등으로 구성된 온도 센서(80)가 설치되고, 상기 열교환기 출구의 2차 냉각수 순환로(74)에도 같은 온도 센서(82)가 설치되어 있다.

냉각수 순환로(70)를 순환하는 냉각수는 가스 쿨러(18)로 CO2에 의해 가열된다. 가스 쿨러(18)로 가열된 냉각수는 열교환기(72)로 2차 냉각수를 가열한다. 열교환기(72)로 가열된 2차 냉각수는, 열원수로서 다른 용도에 이용된다.

하우징(12)은, 예비의 환기 팬(84) 및 CO2 급탕기(10)의 운전을 제어하는 제어 장치(88)(도 2 참조)를 내장한 제어반(86)이 설치되어 있다. 환기 팬(84)에 의해 하우징(12)의 내부가 환기 가능하게 되어 있다. 수열원 모드 운전시에 송풍기(46)는 가동하지 않는다. 그 때문에, 하우징(12)의 내부는 각 구성 기기가 설치하는 열로 승온한다. 그래서 수열원 모드 운전시에 환기 팬(84)을 가동시키고, 하우징(12) 내를 환기하고, 승온을 방지한다.

다음에, 도 2에 기초하여 CO2 급탕기(10)의 제어계를 설명한다. 도 2에 있어서, 압력 센서(56, 66) 및 온도 센서(58, 80, 82)의 검출치가 제어 장치(88)에 입력된다. 이들 검출치에 기초하여, 제어 장치(88)는, 인버터(16b, 46b), 열원수 펌프(64)의 가동을 제어함과 더불어, 팽창 밸브(20), 전자 밸브(48, 50), 유량 조정 밸브(34, 35, 76, 78) 및 전동 볼 밸브(52, 54)의 개도를 제어한다.

이러한 구성에 있어서, 공기열원 모드로 운전할 때, 제어 장치(88)에 의해 전자 밸브(48) 및 전동 볼 밸브(52)는 개방되고, 전자 밸브(50) 및 전동 볼 밸브(54)는 폐쇄됨과 더불어, 송풍기(46)가 가동되고, 공기열원 열교환기(22a 및 22b)의 구리관(40)의 표면을 통과하는 공기류가 형성된다.

팽창 밸브(20)를 거쳐 감압된 CO2는, 공기열원 열교환기(22a 및 22b)에서 증발 잠열분 공기류(a)로부터 흡열한다.

도 3은, 제어 장치(88)에 의해, CO2 급탕기(10)의 운전 모드를 공기열원 모드 또는 수열원 모드로 전환할 때의 조작 순서를 나타내고 있다.

공기열원 모드로 전환할 때는, S12로부터 S20까지의 조작을 행한다. CO2와 공기류(a)의 열교환량을 확보하기 위해, 공기열원 열교환기(22a 및 22b)의 구리관(40)의 용적은 크게 형성되고, 수열원 모드와 비교하여, CO2 순환로(14)의 CO2 순환량은 증가한다. 그 때문에, 유량 조정 밸브(35)를 열고, 초임계 탱크(32)에 저류된 CO2를 CO2 순환로(14)로 되돌려, CO2 순환량을 공기열원 모드에 최적인 순환량으로 한다(S16).

수열원 모드로 전환할 때는, S22로부터 S34까지의 조작을 행한다. 공기열원 모드로부터 수열원 모드로 전환하면, CO2 순환량이 과잉이 되기 때문에, CO2의 압축기 토출 압력이 상승하기 쉽다. 그 때문에, 팽창 밸브(20)의 개도를 설정 개도까지 증가시키고, 압축기 토출 압력의 상승을 억제한다(S26).

그러나, 이로 인해 CO2의 액체 상태로 압축기(16)에 흡입되기 쉬워지므로, 유량 조정 밸브(34)를 열고, 과잉인 CO2를 초임계 탱크(32)에 수용시킬 필요가 있다.

그 때문에, 제어 장치(88)의 과열도 연산부(90)에서, 압력 센서(56)의 검출치로부터 상기 검출치에 대응한 CO2의 포화 온도를 구하고, 구한 포화 온도와 온도 센서(58)의 차이로부터 압축기(16)에 흡입되는 CO2의 과열도를 연산한다(S27). 연산된 과열도에 기초하여, 액백하지 않는 적정한 과열도로 하기 위해 초임계 탱크(32)에 수용하는 CO2량을 구하고, 유량 조정 밸브(34)를 열어 과잉인 CO2를 초임계 탱크(32)에 수용시킨다(S28).

도 4는, 정지 중의 수열원 열교환기(24)의 CO2의 압력 상승을 방지하기 위한 균압조작 순서를 나타내고 있다. 도 4에 있어서, 공기열원 모드로 운전 중 등인 경우, 수열원 열교환기(24)가 정지하고 있을 때에(S36), 수열원 열교환기(24)의 CO2 압력이 상승한 경우(S38), 전동 볼 밸브(54)를 열어 CO2 압력을 저하시킨다(S40). 그리고, 지연 타이머를 작동시키고(S42), 전동 볼 밸브(54)를 연 후 설정 시간만큼 경과한 후, 전동 볼 밸브(54)를 닫는다(S44).

수열원 열교환기(24)가 정지 중에, 수열원 열교환기(24)의 CO2 압력을 압력 센서(66)에서 검출하고, 상기 검출치에 대응한 CO2의 포화 온도가 0℃ 이하가 되면, 제어 장치(88)에서 열원수 펌프(64)를 가동시키고, 수열원 열교환기(24)의 열원수가 동결하는 것을 방지한다.

공기열원 열교환기(22a 및 22b)에서 공기류(a)로부터 흡열하고 보유 열량을 증가시킨 CO2는, 가스 쿨러(18)에서 냉각수 순환로(70)를 순환하는 냉각수에 의해 냉각된다. 온도 센서(80 및 82)의 검출치는 제어 장치(88)에 입력되고, 제어 장치(88)는, 냉각수 순환로(70)를 순환하는 냉각수 및 2차 냉각수 순환로(74)를 순환하는 2차 냉각수가 원하는 온도가 되도록, 유량 조정 밸브(76 및 78)의 개도를 제어한다.

도 5는, 제어 장치(88)에 의한 유량 조정 밸브(76 및 78)의 조작 순서를 나타내고 있다. 도 5에 있어서, 미리 유량 조정 밸브(76)는 높은 COP를 얻을 수 있는 설정된 개도로 유지되어 있다. 우선, 냉각수 순환로(70)를 순환하는 냉각수의 설정 온도를 기준으로 하여, CO2 급탕기(10)의 COP를 높게 할 수 있는 유량 조정 밸브(78)의 개도를 PID 연산에 의해 구한다(1차 개도 연산:S36).

다음에, 2차 냉각수 순환로(74)를 순환하는 2차 냉각수의 설정 온도를 기준으로 하여, CO2 급탕기(10)의 COP를 높게 할 수 있는 유량 조정 밸브(78)의 개도를 PID 연산에 의해 구한다(2차 개도 연산:S38). 그 후, 1차 개도와 2차 개도를 비교하여(S40), 개도가 큰 쪽을 선택한다(S42 및 S44).

이러한 조작에 의해, CO2 급탕기(10)의 COP를 높게 유지하면서, 2차 냉각수의 유량을 증가할 수 있다.

본 실시 형태에 의하면, 제어 장치(88)에 의해, CO2 급탕기(10)의 운전을 정지하지 않고, 공기열원 모드 또는 수열원 모드로 끊김 없이 전환할 수 있다. 그 때문에, 냉방이 필요한 기간은 수열원 모드로 운전하고, 만든 냉수를 이용하여 공장설비의 냉방 등에 사용하고, 냉방을 필요로 하지 않는 동절기나 야간은 공기열원 모드로 전환하고, 온수를 만듦으로써, CO2 급탕기(10)의 가동률을 향상할 수 있다.

또, 1대의 CO2 급탕기(10)에서 양 운전 모드로 전환할 수 있기 때문에, 전력 사용량의 증가를 초래하지 않는다. 또한, 냉온열 부하나 전력 사정을 가미하여, 유연하게 운전 모드를 전환할 수 있으므로, 기설의 설비에 도입하기 쉽다.

또한, 공기열원 모드와 수열원 모드에서 다른 필요 CO2 순환량의 차는, 초임계 탱크(32)에 CO2를 출납함으로써 대응할 수 있다.

또, 공기열원 열교환기(22a, 22b) 및 수열원 열교환기(24)의 출구에, CO2 유로를 차단 가능한 전동 볼 밸브(52 및 54)를 설치함으로써, 정지 중의 열교환기에 존재하는 CO2가 CO2 순환로(14)로 끌려들어갈 우려가 없어진다. 예를 들면, 수열원 모드로 운전 중에 공기열원 열교환기(22a 및 22b)에 잔류한 CO2는 바깥 기온에 따라서는 응축한다. 이에 대해, 전동 볼 밸브(52)로 공기열원 열교환기(22a 및 22b)의 출구를 차단함으로써, 응축한 CO2가 CO2 순환로(14)로 끌려들어가는 것을 방지할 수 있다.

또, 전동 볼 밸브(52)의 설치에 의해, 수열원 모드로 운전 중, CO2를 용량이 큰 공기열원 열교환기(22a 및 22b)에 CO2를 수용함으로써, 과잉인 CO2를 신속히 CO2 순환로(14)로부터 배제할 수 있기 때문에, 공기열원 모드로부터 수열원 모드로의 전환을 신속히 행할 수 있다.

또, 압축기(16)의 입구에 압력 센서(56) 및 온도 센서(58)를 설치하고, 이들 센서의 검출치로부터 과열도 연산부(90)에서 CO2의 과열도를 연산하고, 상기 과열도가 적정한 값이 되도록 초임계 탱크(32)에의 CO2의 출납을 행함으로써, 액상의 CO2가 압축기(16)에 유입하는 것을 방지할 수 있다.

또, 압력 센서(66)의 검출치에 대응하는 포화 온도가 0℃ 이하가 되었을 때, 열원수 펌프(64)를 가동시킴으로써, 수열원 열교환기(24)의 열원수의 동결을 방지할 수 있다.

또, 냉각수 순환로(70)를 순환하는 냉각수 및 2차 냉각수 순환로(74)를 흐르는 2차 냉각수의 온도에 기초하여, CO2 급탕기(10)의 COP가 높아지는 유량 조정 밸브(78)의 개도를 PID 연산에 의해 연산하고, 개도가 큰 쪽을 선택함으로써, CO2 급탕기(10)의 COP를 높게 유지하면서 2차 냉각수의 유량을 증가할 수 있다.

또한, 송풍기(46)가 정지되어 있는 수열원 모드에 있어서도, 예비의 환기 팬(84)을 가동시킴으로써, 각 구성 기기의 발열에 의한 하우징(12) 내의 승온을 방지할 수 있다.

(실시 형태 2)

다음에, 본 발명의 제2 실시 형태를 도 6에 기초하여 설명한다. 도 6에 있어서, 본 발명에 따른 CO2 급탕기(10)와 냉수 탱크(100)는, 2차 냉각수 순환로(74)를 통해 접속되어 있다. CO2 급탕기(10)에서 만들어진 2차 냉각수는 냉수 탱크(100)에 저류된다. 냉수 탱크(100)에 저류된 2차 냉각수는, 공조나 생산 설비의 냉수 부하에 사용된다.

냉수 부하에 사용되어 승온한 2차 냉각수의 일부는 3차 냉각수 순환로(102)를 통해 냉수 칠러(104)에 보내진다. 냉수 칠러(104)에 보내진 2차 냉각수는 냉수 칠러(104)에서 냉각되고, 냉수 탱크(100)로 되돌려진다.

CO2 급탕기(10)의 수열원 열교환기(24)에서 승온한 90℃ 전후의 열원수는, 급탕 탱크(106)에 보내진다. 급탕 탱크(106)에 저류된 온수는 세정용 온수조(108)에 보내지고, 그 후, 공장내 설비 등에 세정용 온수로서 공급된다.

또한, 도시하는 바와 같이, 증기 보일러(110)가 더 부설되어 있으면, 증기 보일러(110)에서 만들어진 잉여 증기로 세정용 온수조(108)에 저류된 세정용 온수를 보온한다.

본 실시 형태에 의하면, 수열원 모드에서의 운전시, 냉수 칠러(104)의 대체기로서 사용할 수 있기 때문에, 냉수 칠러(104)의 가동 시간을 큰 폭으로 저감할 수 있고, 혹은 냉수 칠러(104)가 불필요하게 된다. 또, 만들어 낸 온수를 공장내 설비의 세정용 온수로서 이용할 수 있다.

본 발명에 의하면, 1대의 CO2 급탕기에서 수열원과 공기열원으로 끊김 없이 전환 운전이 가능한 CO2 급탕기를 실현할 수 있다.

10: CO2 급탕기 12: 하우징
14: CO2 순환로 14b, 14c: CO2 분기로
16: 압축기 16a: 구동 모터
16b: 인버터 18: 가스 쿨러
20: 팽창 밸브 22a, 22b: 공기열원 열교환기
24: 수열원 열교환기 28: 내부 열교환기
30: 바이패스로 32: 초임계 탱크(CO2 저류 탱크)
34, 35: 유량 조정 밸브(제1 유량 조정 밸브)
36: 히터 40: 구리관
42: 헤더 44: 방열 핀
46: 송풍기(공기류 형성 수단) 46a: 구동 모터
46b: 인버터 48, 50: 전자 밸브(유로 전환 기구)
52, 54: 전동 볼 밸브(차단 밸브) 56: 압력 센서(제1 압력 센서)
58: 온도 센서(제1 온도 센서) 60: 열원수 순환로
62: 열원수 탱크 64: 열원수 펌프
66: 압력 센서(제2 압력 센서) 70: 냉각수 순환로
72: 열교환기 74: 2차 냉각수 순환로
76: 유량 조정 밸브
78: 유량 조정 밸브(제2 유량 조정 밸브)
80: 온도 센서(제2 온도 센서) 82: 온도 센서(제3 온도 센서)
84: 환기 팬(예비 송풍기) 86: 제어반
88: 제어 장치 90: 과열도 연산부
100: 냉수 탱크 102: 3차 냉각수 순환로
104: 냉수 칠러 106: 급탕 탱크
108: 세정용 온수조 110: 증기 보일러
a: 공기류

Claims (6)

  1. 열교환 매체로서 CO2가 순환하는 CO2 순환로와,
    상기 CO2 순환로에 설치된 압축기, 가스 쿨러 및 팽창 밸브와,
    상기 CO2 순환로에 접속되어 상기 팽창 밸브를 바이패스하는 바이패스로와,
    상기 바이패스로에 설치되고, CO2를 적어도 핫 가스 상태로 저류하는 CO2 저류 탱크 및 제1 유량 조정 밸브를 구비하고,
    상기 CO2 순환로는, 상기 팽창 밸브의 하류에 위치하는 상기 바이패스로의 접속부와 상기 압축기의 사이에서 병렬로 2계통으로 분기한 CO2 분기로를 갖고,
    상기 CO2 분기로의 한쪽에 설치된 공기열원 열교환기와,
    상기 CO2 분기로의 다른쪽에 설치된 수열원 열교환기와,
    상기 CO2 분기로의 한쪽 또는 다른쪽으로 선택적으로 CO2 유로를 전환하는 유로 전환 기구와,
    상기 공기열원 열교환기에 도입되는 공기류를 형성하는 공기류 형성 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 CO2 급탕기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 공기열원 열교환기 및 상기 수열원 열교환기의 출구의 상기 CO2 분기로에, 각각 개폐 가능한 차단 밸브를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 CO2 급탕기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 압축기 입구의 상기 CO2 순환로에 설치된 제1 압력 센서 및 제1 온도 센서와,
    상기 제1 압력 센서 및 상기 제1 온도 센서의 검출치로부터 CO2의 과열도를 연산하는 과열도 연산 수단과,
    상기 과열도 연산 수단으로 연산된 과열도에 기초하여 상기 제1 유량 조정 밸브의 개도를 제어하고, 상기 압축기에 흡입되는 CO2의 과열도를 제어하는 제1 제어 장치를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 CO2 급탕기.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 수열원 열교환기에 접속된 열원수 순환로와,
    상기 열원수 공급로에 설치되어 열원수를 상기 수열원 열교환기에 공급하는 열원수 펌프와,
    상기 수열원 열교환기 입구의 상기 CO2 분기로에 설치된 제2 압력 센서와,
    상기 제2 압력 센서의 검출치에 대응한 CO2의 포화 온도가 영도 이하가 되었을 때, 상기 열원수 펌프를 가동시키는 제2 제어 장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 CO2 급탕기.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 가스 쿨러에 접속된 냉각수 순환로와,
    상기 냉각수 순환로 및 2차 냉각수 순환로가 접속되고, 상기 냉각수 순환로를 순환하는 냉각수와 상기 2차 냉각수 순환로를 순환하는 2차 냉각수를 열교환하는 열교환기와,
    상기 2차 냉각수 순환로에 설치된 제2 유량 조정 밸브와,
    상기 열교환기 출구의 상기 냉각수 순환로에 설치된 제2 온도 센서와,
    상기 열교환기 출구의 상기 2차 냉각수 순환로에 설치된 제3 온도 센서와,
    상기 제2 온도 센서 및 상기 제3 온도 센서의 검출치에 기초하여, 상기 CO2 급탕기가 설정 COP가 되도록 상기 제2 유량 조정 밸브의 개도를 제어하는 제3 제어 장치를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 CO2 급탕기.
  6. 청구항 1에 있어서,
    각 구성 기기간에 냉풍을 형성시키는 예비 송풍기를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 CO2 급탕기.
KR1020167026186A 2014-02-27 2015-02-10 Co2 급탕기 KR101831547B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014037563A JP6301684B2 (ja) 2014-02-27 2014-02-27 Co2給湯器
JPJP-P-2014-037563 2014-02-27
PCT/JP2015/053707 WO2015129456A1 (ja) 2014-02-27 2015-02-10 Co2給湯器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160124882A true KR20160124882A (ko) 2016-10-28
KR101831547B1 KR101831547B1 (ko) 2018-02-26

Family

ID=54008779

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167026186A KR101831547B1 (ko) 2014-02-27 2015-02-10 Co2 급탕기

Country Status (11)

Country Link
EP (1) EP3098541B1 (ko)
JP (1) JP6301684B2 (ko)
KR (1) KR101831547B1 (ko)
AU (1) AU2015224225B2 (ko)
CL (1) CL2016001572A1 (ko)
DK (1) DK3098541T3 (ko)
ES (1) ES2677253T3 (ko)
HU (1) HUE038590T2 (ko)
MX (1) MX2016010343A (ko)
PL (1) PL3098541T3 (ko)
WO (1) WO2015129456A1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6437113B2 (ja) * 2015-05-26 2018-12-12 三菱電機株式会社 ヒートポンプ給湯システム
US10830515B2 (en) * 2015-10-21 2020-11-10 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. System and method for controlling refrigerant in vapor compression system
CN105890165B (zh) * 2016-05-18 2018-11-16 Tcl空调器(中山)有限公司 热水机系统及其控制方法
JP2020079650A (ja) * 2017-02-21 2020-05-28 株式会社前川製作所 ヒートポンプ装置の制御方法及びヒートポンプ装置
US10234158B2 (en) 2017-03-06 2019-03-19 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Coordinated operation of multiple space-conditioning systems
CN109708307A (zh) * 2018-11-20 2019-05-03 东莞市风火轮热能科技有限公司 超低温co2热泵热水装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010281551A (ja) 2009-06-08 2010-12-16 Mayekawa Mfg Co Ltd 給湯器
JP2011002207A (ja) 2009-06-22 2011-01-06 Mayekawa Mfg Co Ltd 給湯器
JP2012177523A (ja) 2011-02-25 2012-09-13 Mayekawa Mfg Co Ltd Co2給湯器

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0297847A (en) * 1988-10-03 1990-04-10 Mitsubishi Electric Corp Separate type air conditioner designed for multi chambers
JP2006125769A (ja) * 2004-10-29 2006-05-18 Denso Corp ヒートポンプサイクル装置
JP2006283989A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Sanyo Electric Co Ltd 冷暖房システム
JP5011713B2 (ja) 2005-11-22 2012-08-29 株式会社デンソー ヒートポンプ式給湯装置
JP4431755B2 (ja) * 2006-04-11 2010-03-17 中部電力株式会社 給湯装置の運転方法
JP5140398B2 (ja) * 2007-11-30 2013-02-06 三洋電機株式会社 冷凍装置
JP5035024B2 (ja) 2008-02-29 2012-09-26 ダイキン工業株式会社 空気調和装置および冷媒量判定方法
JP2011521194A (ja) * 2008-05-14 2011-07-21 キャリア コーポレイションCarrier Corporation 冷媒蒸気圧縮システムにおける充填管理
JP2010012949A (ja) * 2008-07-03 2010-01-21 Calsonic Kansei Corp 車両用空気調和システム
JP5529432B2 (ja) * 2009-03-30 2014-06-25 三菱重工業株式会社 ヒートポンプ装置
JP5426239B2 (ja) * 2009-06-08 2014-02-26 株式会社前川製作所 給湯装置及びその運転方法
JP2012037203A (ja) * 2010-08-11 2012-02-23 Fuji Electric Co Ltd 電子機器の冷却・排熱回収システム
JP5434955B2 (ja) * 2011-04-28 2014-03-05 三菱電機株式会社 ヒートポンプ給湯機
JP2014020766A (ja) * 2012-07-23 2014-02-03 Mayekawa Mfg Co Ltd Co2給湯器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010281551A (ja) 2009-06-08 2010-12-16 Mayekawa Mfg Co Ltd 給湯器
JP2011002207A (ja) 2009-06-22 2011-01-06 Mayekawa Mfg Co Ltd 給湯器
JP2012177523A (ja) 2011-02-25 2012-09-13 Mayekawa Mfg Co Ltd Co2給湯器

Also Published As

Publication number Publication date
MX2016010343A (es) 2016-11-11
CL2016001572A1 (es) 2017-03-03
EP3098541A1 (en) 2016-11-30
EP3098541A4 (en) 2017-03-15
WO2015129456A1 (ja) 2015-09-03
KR101831547B1 (ko) 2018-02-26
JP6301684B2 (ja) 2018-03-28
AU2015224225B2 (en) 2017-10-26
EP3098541B1 (en) 2018-06-06
HUE038590T2 (hu) 2018-10-29
AU2015224225A1 (en) 2016-07-14
ES2677253T3 (es) 2018-07-31
JP2015161465A (ja) 2015-09-07
PL3098541T3 (pl) 2018-09-28
DK3098541T3 (da) 2018-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204285689U (zh) 冷热水空调系统
JP3876911B2 (ja) 給湯装置
EP2395302B1 (en) Heat pump-type hot-water supply and air-conditioning device
EP2420767B1 (en) Heat-pump hot water supply and air conditioning apparatus
DK2647928T3 (en) Cooling Cycle Unit
JP6073651B2 (ja) 車両用空気調和装置
KR101222331B1 (ko) 히트 펌프식 급탕기
US20110113800A1 (en) Vehicle Air-Conditioning Apparatus
JP4058696B2 (ja) ヒートポンプ給湯システム
JP5604190B2 (ja) 蓄熱システム
KR100750375B1 (ko) 2패스라인 폐수열회수기와 히트펌프를 이용한 냉난방 겸용시스템
US20050224221A1 (en) Air conditioner for a motor vehicle
KR101058575B1 (ko) 태양열을 이용한 난방장치
JP5860700B2 (ja) 蒸気圧縮サイクルを提供するシステム、及び蒸気圧縮サイクルを制御する方法
EP1957889B1 (fr) Pompe a chaleur de chauffage d'eau de piscine
ES2716376T3 (es) Circuito de refrigeración de un vehículo
JP2004003801A (ja) 二酸化炭素を冷媒として用いた冷凍装置
JP2008232576A (ja) 給湯装置
CN104344552B (zh) 供暖供给热水系统
KR101516882B1 (ko) 하이브리드 히트펌프 보일러 시스템
KR101147268B1 (ko) 냉난방 및 급탕용 히트펌프시스템 및 그 제어방법
JP2004293857A (ja) ヒートポンプ装置
CN107848368A (zh) 用于电动车或混合动力车的加热系统以及用于运行这种加热系统的方法
JP5174950B2 (ja) 温度調整装置、流体供給システム、暖房システム、温度調整装置の取付方法及び流体供給方法
US20170203635A1 (en) Air conditioning device for vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)