KR860003069Y1

KR860003069Y1 - Pipe line system make use of threeway valve for heat pump

Info

Publication number: KR860003069Y1
Application number: KR2019840000379U
Authority: KR
Inventors: 윤창현
Original assignee: 안승덕
Priority date: 1984-01-18
Filing date: 1984-01-18
Publication date: 1986-11-06
Also published as: KR850005276U

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Piping structure of HEAT PUMP using three way valve

제1도는 본 고안을 이용한 수열원히트펌프의 전체 구성도.1 is an overall configuration of the heat source heat pump using the present invention.

제2도는 난방시의 본 고안의 회로도.2 is a circuit diagram of the present invention at the time of heating.

제3도는 냉방시의 본 고안의 회로도.3 is a circuit diagram of the present invention at the time of cooling.

제4도는 급탕시의 본 고안의 회로도.4 is a circuit diagram of the subject innovation at the time of hot water supply.

제5도는 난방 및 급탕시의 회로도.5 is a circuit diagram for heating and hot water supply.

본 고안은 구조가 간단하면서도 조작이 간편한 삼방변을 이용하여 냉·난방 및 급탕이 가능한 수열원 히트펌프(HEAT PUMP)의 배관 구성에 관한 것이다.The present invention relates to a piping configuration of a heat source heat pump (HEAT PUMP) capable of cooling, heating, and hot water using a three-way valve with a simple structure and easy operation.

종래의 사용되던 수열원 히트펌프의 배관 시스템은 전체 시스템을 냉방, 난방 및 급탕시스템으로 전환함에 따라 조작되어야 할 밸브가 전부 게이트형 밸브였으므로 사용자가 밸브하나하나의 핸들을 조작 시켜야하는 번거러움이 있었다.In the conventional piping system of the heat source heat pump, the valve to be operated as the entire system is switched to the cooling, heating, and hot water supply system is a gate valve, so there is a problem in that the user has to operate the handle of each valve.

뿐만 아니라 한 대의 히트펌프로서 냉방, 난방 및 급탕에 까지 운용할 경우 히트펌프 본체 외에 냉·난방 및 급탕에 필요한 냉수와 온수를 얻기 위한 외부의 배관 시스템이 복잡해졌다.In addition, when a single heat pump is operated for cooling, heating, and hot water supply, an external piping system for obtaining cold water and hot water for cooling, heating, and hot water in addition to the heat pump body is complicated.

또한, 배관구조가 복잡해지므로 설치작업이 번거로울 뿐만 아니라 설치시간도 길고 설치면적도 커져야 하는 단점이 있었다.In addition, since the piping structure is complicated, the installation work is cumbersome, and the installation time is long and the installation area must be large.

본 고안은 종래의 이와 같은 결점을 제거하기 위하여 구조가 간단하면서도 조작이 간편한 4개의 삼방변을 이용하여 동시스템의 배관구조를 간단하게 하고 아울러 설치시간도 면적도 줄일 수 있도록 한 배관구성에 관한 것으로 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention relates to a piping configuration that simplifies the piping structure of the system and reduces the installation time and area by using four triangular valves with simple structure and easy operation in order to eliminate such defects. When described in detail with the accompanying drawings as follows.

제1도는 한때의 수열원 히트펌프를 냉·난방 및 급탕용으로 사용할 수 있도록 하기위해 4개의 삼방변을 이용하여 구성된 배관시스템 및 등 배관 시스템을 사용한 장치의 전체적인 구성도로서, 히트펌프 본체(1), 휀 코일유닛(FAN COIL UNIT)(2), 급탕시스템(3), 4개의 삼방변을 사용한 배관 시스템(4) 그리고 본체(1)와 급탕시스템(3)을 연결시키는 배관(5)등으로 구성되어 있으며, 급탕시스템(3)에는 탱크 보급용 급수장치(3')와 급탕용 급수장치(3")가 접속되어 있고, 삼방변을 사용한 배관 시스템(4)에는 지하수 공급로(4')와 순환용에 이용되는 또 다른 급수로(4")가 부가되어 있다.FIG. 1 is an overall configuration diagram of a piping system constructed using four triangular valves and a back piping system in order to be able to use a heat source heat pump for cooling, heating, and hot water supply. ), CO coil unit (FAN COIL UNIT) (2), hot water supply system (3), piping system (4) using four trilateral sides and piping (5) connecting main body (1) and hot water supply system (3) The hot water supply system 3 is connected to the tank water supply device 3 'and the hot water supply water supply device 3 ", and the three-way piping system 4 uses the ground water supply path 4'. ) And another water supply passage 4 "used for circulation.

본체(1)는 프레온가스(Freon)를 냉매 가스로 사용하는 수열원 히트펌프로서 증발기(6), 응축기(7), 압축기(8), 그리고 팽창변(9)으로 구성되어 있고 증발기와 응축기는 모두 이중관 열교환기 형태며 물로서 내부의 냉매 가스와 대향류의 열교환이 이루어진다. 열교환이 이루어지는 증발기(6)의 입구(6'), 출구(6")와 응축기(7)의 입구(7'), 출구(7")는 그림에서와 같이 4개의 삼방변을 사용한 배관 시스템(System)(4)에 각각 연결되어 있다.The main body 1 is a heat source heat pump using Freon gas as a refrigerant gas and is composed of an evaporator 6, a condenser 7, a compressor 8, and an expansion valve 9, and both the evaporator and the condenser It is in the form of a double tube heat exchanger and exchanges heat between the refrigerant gas and the counter flow as water. The inlet 6 ', the outlet 6 "of the evaporator 6, and the inlet 7' and outlet 7" of the condenser 7, which are heat-exchanged, have four three-way piping systems ( System) 4 respectively.

또 한편의 응축기입구(7"')와 출구(7"")는 열저장 탱크(3"')에 접속되어 있다. 본체(1)와 휀 코일 유닛(2)를 연결하는 배관 시스템(4)은 4개의 삼방변, 2개의 순환펌프 및 게이트밸브들로 구성되어 있다.The condenser inlet 7 "'and the outlet 7"' are connected to a heat storage tank 3 "'. The piping system 4 connecting the main body 1 and the coil coil unit 2 is composed of four three-way, two circulation pumps and gate valves.

지하수를 펌핑하는 지하수 펌프(10)는 중간변(11)을 거쳐삼방변(12)과 연결되며, 이 삼방변은 본체의 증발기 입구(6') 및 응축기 입구(7')에 병렬로 연결되어 있다. 증발기 입구(6')와 응축기 입구(7')를 병렬연결하는 또 다른 삼방변(13)은 중간변(14)을 거쳐 휀 코일 유닛(2)에 접속되어진다.Groundwater pump 10 for pumping groundwater is connected to the three-sided (12) via the middle side (11), which is connected in parallel to the evaporator inlet (6 ') and the condenser inlet (7') of the main body have. Another three-way side 13 connecting the evaporator inlet 6 'and the condenser inlet 7' in parallel is connected to the coil coil unit 2 via an intermediate side 14.

한편, 증발기 출구(6")와 응축기 출구(7"')는 산방변(15),(16)에 의하여 병렬로 연결되며, 본체(1)로 부터 내측에 있는 삼방변(15)은 중간변(17), 순환펌프(18)를 거쳐 휀코일 유닛(2)에 접속되어 있다.On the other hand, the evaporator outlet 6 "and the condenser outlet 7" 'are connected in parallel by the acidic sides 15 and 16, and the trilateral side 15 which is inward from the main body 1 has an intermediate side. (17), it is connected to the coil unit 2 via the circulation pump 18.

또, 외측에 있는 삼방변(15)은 중간변(19)을 거쳐 전자변(20)과 바이페스(BY PASS)용 중간변(27)이 병렬 연결된 배수로(4"')의 분지점에 접속되어 있다.In addition, the three-sided side 15 on the outside is connected to the branch point of the drainage path 4 "'where the electromagnetic side 20 and the BYS side intermediate side 27 are connected in parallel via the intermediate side 19, have.

내부순환수를 공급하는 급수로(4")는 중간변(22)을 거쳐 순환 펌프(18)의 흡입구와 중간변(17) 사이에 이어져 있다.A water supply passage 4 "for supplying the internal circulation water is connected between the inlet port of the circulation pump 18 and the intermediate side 17 via the intermediate side 22.

열저장탱크(3"')는 스텐레스스텔로 된 고압용기로서 내부에는 급탕시 이용되는 열교환기(23)가 내적되어 있으며, 탱크의 보급을 위한 보급용 급수장치(3') 및 급탕용 급수장치(3")가 부가되어 있고, 본체의 응축기(7)와의 순환을 위한 배관 시스템(5)이 접속되어 있다. 상부에는 에어 밴트(Air Vent)(24)와 안전변(25) 및 급탕에 이어지는 중간변(26)이 부착되어 있다.Heat storage tank (3 "') is a stainless steel high-pressure vessel inside the heat exchanger (23) used for hot water supply inside, the supply water supply device (3') for supplying the tank and the water supply device for hot water supply ( 3 ") is added, and the piping system 5 for circulation with the condenser 7 of the main body is connected. An upper side of the air vent 24, a safety valve 25, and an intermediate valve 26 connected to the hot water are attached thereto.

이상과 같이 구성된 본 시스템의 난방, 냉방 및 급탕을 위한 작동원리를 설명하면 다음과 같다.The operating principle for heating, cooling and hot water supply of the present system configured as described above is as follows.

제2도는 본 고안의 난방시의 회로도로서 동작회로는 실선으로 표시하고 있다. 지하수펌프(10)에 의해서 펌핑된 지하수(보통 15~17℃)는 중간변(11)을 거쳐 본 고안에서 채택한 삼방변(12)에 이르러 증발기 입구(6')측으로 유동된다. 증발기(6)에도 달하면 본체(1)의 팽창변(9)을 거치면서 감압된 0℃의 액체냉매가스와 이중관 열교환기로 된 증발기(6)내부에서 열교환이 행해져 액체냉매가스는 5℃정도로 온도가 상승하여 액체에서 기체로 되며, 반면에 지하수는 약 8℃의 냉수로 된다.2 is a circuit diagram when heating according to the present invention, the operation circuit is indicated by a solid line. Groundwater pumped by the groundwater pump 10 (usually 15-17 ° C.) flows toward the evaporator inlet 6 ′ through the middle side 11 to the three-way side 12 employed in the present invention. When the evaporator 6 is reached, the heat exchange is performed inside the evaporator 6, which is a reduced pressure liquid refrigerant gas of 0 ° C and a double tube heat exchanger while passing through the expansion valve 9 of the main body 1, and the temperature of the liquid refrigerant gas rises to about 5 ° C. From liquid to gas, while groundwater becomes cold water at about 8 ° C.

이 냉수는 증발기 출구(6")를 통하여 삼방변(16)에서 중간변(19)측으로 유도되며 전자변(20)과 바이패스(BY PASS)용 중간변(21)을 병렬로 통과하여 배수로에 연결된다.This cold water is led from the three-way side 16 to the middle side 19 through the evaporator outlet 6 ", and passes through the electromagnetic side 20 and the intermediate side 21 for the bypass. do.

한편 급수로(4")의 중간변(22)을 통해 급수된 물은 순환펌프(18)에 의해서 휀코일유닛(2)과 중간변(14)을 거쳐 삼방변(13)에 이르고 여기서 응축기 입구(7')로 유도되어 서머스터(27)을 거치게 된다.On the other hand, the water supplied through the middle side 22 of the water supply passage 4 "is led by the circulation pump 18 to the three-way side 13 via the shock coil unit 2 and the middle side 14, where the condenser inlet It is guided to 7 'and passes through the Somerster 27.

여기 내재된 서머스터(27)는 온도 감지용으로서 압축기(8)의 구동 및 전자변(20)의 개폐도 동시에 조절하도록 하고 있다.The thermoster 27 inherent here controls the drive of the compressor 8 and the opening / closing of the electromagnetic valve 20 simultaneously for temperature sensing.

서머스터(27)를 통과하여 응축기(7)에 도달하면 압축기(8)를 거쳐온 고온(80~90℃)의 기체 냉매가스와 이중관 열교환기인 응축기(7)내부에서 대향류의 열교환으로 55~60℃의 온수가 된다.When it reaches the condenser 7 by passing through the somerster 27, the gas refrigerant gas of the high temperature (80-90 degreeC) which passed through the compressor 8 and the heat exchange of counterflow inside the condenser 7 which is a double pipe heat exchanger are 55- It becomes hot water of 60 degreeC.

이렇게 얻어진 온수는 응축기출구(7")를 통하여 삼방변(15) 및 중간변(17)을 지나 순환펌프(18)에 이어지고, 휀코일유닛(2)에서 외부로 방열하는 순환을 반복하면서 난방을 하게된다.The hot water thus obtained is passed through the three-way side 15 and the middle side 17 through the condenser outlet 7 "to the circulation pump 18, and the heating is repeated while repeating the heat radiating from the coil unit 2 to the outside. Will be done.

이같은 난방시스템에서는 온수가 유동하는 모든 유동로는 반드시 단열을 하여 온수가 유도중에 주위로의 방열을 가능한 줄이는 것이 바람직하다.In such a heating system, it is desirable to insulate all the flow paths through which hot water flows so that the hot water is reduced as much as possible to the surroundings during induction.

한편 열저장탱크(3"')는 배관(5)에 의해 본체(1)의 응축 기입구(7')와 출구(7")에서 코일유닛(2)로의 배관과 병렬로 연결되어 있다.On the other hand, the heat storage tank 3 "'is connected in parallel with the piping from the condensation writing port 7' and the outlet 7" of the main body 1 to the coil unit 2 by the piping 5.

시스템이 난방을 할 경우에는 역지변(28)을 통해 열저장탱크(3"')내부로 보급된 물을 순환펌프(31)에 의해 응축기(7)쪽으로 순환시켜 열저장탱크(3"')내부에는 항상온수가 저장되게끔 되어 있다.When the system is heating, the water supplied into the heat storage tank 3 "'through the reverse side valve 28 is circulated to the condenser 7 by the circulation pump 31, and heat storage tank 3"'. The hot water is always stored inside.

이와 같이 하면 시스템을 장시간 가동치 않아도 열저장탱크(3"')에 저장된 온수의 온도는 쉽게 저하되지 않으므로 차후 난방으로 가동시 빠른 시간에 난방효과를 얻을 수 있게 된다.In this way, even if the system is not operated for a long time, the temperature of the hot water stored in the heat storage tank 3 "'is not easily lowered, so that the heating effect can be obtained at a quick time when the heating is performed later.

제3도는 본 고안의 냉방시 회로도로서 동작회로는 역시 실선으로 표시하고 있다.3 is a cooling circuit diagram of the present invention, the operation circuit is also indicated by a solid line.

난방시와 마찬가지로 지하수(4')는 지하수펌프(10)에 의해 펌핑되어 중간변(11)을 거쳐 삼방변(12)에서 응축기 입구(7')로 유도되며 응축기(7)를 통과할때 고온의 기체 냉매가스와 열교환된후 응축기출구(7")를 통하여 삼방변(16)에서 중간변(19)을 거쳐 전자변(20)과 바이페스용중간변(21)을 병렬로 연결시킨 배수로(4'") 연결된다.As in the heating, the ground water 4 'is pumped by the groundwater pump 10 and is led to the condenser inlet 7' from the three-way side 12 through the middle side 11 and passes through the condenser 7 at a high temperature. After the heat exchange with the gas refrigerant gas of the drain through the condenser outlet (7 ") connected in parallel between the three sides (16) through the intermediate side (19), the electron side 20 and the intermediate side 21 for the bypass (4) '") Is connected.

한편, 급수로(4")의 중간변(22)을 통해급수된 물은 순환펌프(18), 휀코일유닛(2) 및 중간변(14)을 거쳐 삼방변(13)에 이르고 여기서 증발기입구(6')측으로 유도되며 증발기(6)를 통과하면서 0℃의 액체냉매 가스와 열교환으로 냉수가 되어 증발기출구(6"), 삼방변(15), 중간변(17)을 거쳐 휀코일유닛(2)에서 냉방효과를 내는 순환을 반복하게 된다.On the other hand, the water supplied through the middle side 22 of the water supply passage 4 "reaches the three-way side 13 through the circulation pump 18, shock coil unit 2 and the middle side 14, where the evaporator inlet (6 ') side is passed through the evaporator (6) and the cold water by heat exchange with the liquid refrigerant gas of 0 ° C through the evaporator outlet (6 ", three-way side (15), intermediate side 17) the coil unit ( In 2), the cooling cycle is repeated.

제4도는 본 고안의 급탕시의 회로도로서 동작회로는 역시 실선으로 표시하고 있다.4 is a circuit diagram of the hot water supply of the present invention, the operation circuit is also indicated by a solid line.

지하수(4')는 지하수펌프(10)에 의해 펌핑되어 중간변(11)을 거쳐 삼방변(12)에 이르러 증발기(6)측으로 유도된다.The ground water 4 'is pumped by the ground water pump 10 and is led to the evaporator 6 side through the middle side 11 to the three sides 12.

증발기(6)에서는 0℃의 액체 냉매가스와 열교환된후 삼방변(16)에서 중간변(19)을 거쳐 전자변(20)과 바이페스용 중간변(21)을 병렬 연결시킨 배수로(4"')에 유도된다.In the evaporator 6, after the heat exchange with the liquid refrigerant gas of 0 ℃, the drainage path 4 "'connected in parallel between the electron side 20 and the bypass side 21 through the intermediate side 19 in the three-way side (16). Is induced.

역지변(28)을 통해서 열저장탱크(3"')에 보급된 물은 본체(1)와 열저장탱크(3"')를 연결하는 배관(5)의 중간변(29), 유량계(30), 그리고 서머스 터(27)를 거쳐 응축기(7)로 유동된다.Water supplied to the heat storage tank 3 "'through the reverse side 28 is the intermediate | middle side 29 of the piping 5 which connects the main body 1 and the heat storage tank 3"', and the flowmeter 30 ), And flows to the condenser 7 through the somer 27.

응축기(7)를 통과하면서 고온(80~90℃)의 기체 냉매가스와 열교환으로 온수가 되며 순환펌프(31) 및 중간변(32)을 거쳐 열저장탱크(3"')로 되돌아오는 회로를 순환하면서 열저장탱크(3"')에 온수가 저장된다. 한편, 급탕용 온수는 급수로(3")에서 유량계(33), 중간변(34)을 거쳐 열저장탱크(3"')에 내적된 열교환기(23)을 통과하면서 열저장탱크(3"')내부에 저장된 온수와의 열교환으로 온도가 상승하게 된다.The circuit returns to the heat storage tank 3 "'through the circulation pump 31 and the middle side 32 through heat exchange with the gaseous refrigerant gas of high temperature (80-90 degreeC) passing through the condenser 7, and the heat exchanger. While circulating, hot water is stored in the heat storage tank 3 "'. On the other hand, the hot water for hot water supply passes through the heat exchanger 23 embedded in the heat storage tank 3 "'through the flow meter 33 and the intermediate | middle side 34 in the water supply path 3", and the heat storage tank 3 ". The temperature rises due to heat exchange with hot water stored inside.

이렇게 얻어진 온수는 중간변(26)을 거쳐 급량으로 공급되어진다.The hot water thus obtained is supplied at a rapid rate via the middle side 26.

제5도는 본 고안의 난방 및 급탕시의 회로도로서 동작회로는 역시 실선으로 표시하고 있다.5 is a circuit diagram of the heating and hot water supply of the present invention, the operation circuit is also indicated by a solid line.

모든 동작이 난방시와 동일하나 다만 열저장탱크(3"')에 접속된 급탕용 급수로(3")에서 유량계(33), 중간변(34)을 거쳐 열저장탱크(3"')에 내장된 열교환기(23)로 공급된 물은 이미 본체(1)의 응축기(7)를 순환하면서 온수가 되어 열저장탱크(3"')내에 저장되어 있는 물과 열교환으로 온수가 되며 중간변(26)을 통해 급탕용으로 공급되어 진다.All operations are the same as during heating, except that the hot water supply line 3 "connected to the heat storage tank 3" 'is connected to the heat storage tank 3 "' via the flow meter 33 and the intermediate side 34. The water supplied to the built-in heat exchanger 23 becomes hot water while circulating the condenser 7 of the main body 1 and becomes hot water by heat exchange with water stored in the heat storage tank 3 "'. It is supplied for hot water supply through 26).

이상과 같이 본 고안은 4개의 삼방변(12,13,15,16)을 사용하여 삼방변의 밸브 손잡이의 영향 조절만으로도 한대의 히트펌프를 난방이나 냉방 그리고 급탕용으로 사용할 수 있도록 하는 배관구성에 관한 것으로, 본 배관구조를 취함으로서 시스템의 설치면적도 아울러 줄일 수 있게 된다.As described above, the present invention uses four three-way valves (12, 13, 15, and 16) to provide a pipe configuration that allows one heat pump to be used for heating, cooling, and hot water supply only by controlling the influence of the valve handles of the three-way valves. Therefore, by adopting this piping structure, the installation area of the system can be reduced as well.

배관구조가 종래의 것보다 간단할지라도 실제 설치할 경우 배관의 절단, 펌프, 밸브등의 조립으로 상당한 시간이 소요되므로 배관시스템(4)자체를 치밀하게 조립하여 본체(1)의 케이스(35)내부에 내장시켜 사용하면 설치시간을 크게 단축시킬 수 있다.Even if the piping structure is simpler than the conventional one, since it takes a considerable time by actually cutting the pipe, assembling the pump, and the valve, the piping system 4 itself is tightly assembled so that the inside of the case 35 of the main body 1 can be assembled. If you use it in the built-in can greatly reduce the installation time.

이런 경우 배관시스템(4)이 본체(1)의 케이스(35)내부에 내장되었으므로 급수라인(4',4"), 배수라인(4"'), 휀코일유닛라인(2',2") 및 열저장탱크(3"')로의 라인(7"',7"')만 바로 연결시키면 시스템의 설치가 완결되므로 상당한 시간절약을 가져오게 된다.In this case, since the piping system 4 is built into the case 35 of the main body 1, the water supply line 4 ', 4 ", the drain line 4"', and the coil unit line 2 ', 2 " And directly connecting only the lines 7 "', 7"' to the heat storage tank 3 "'result in significant time savings since the installation of the system is complete.

Claims

Four three-way valves (12, 13, 15, 16) between the main body (1) and the coil unit (2) for use as a system for heating, cooling, hot water supply, and heating and hot water supply. It consists of two circulation pumps (10, 18) and a compressor (8) of the main body (1) and one thermostat (27) for controlling the electromagnetic valve (20), and the piping system (4) and the main piping system (4). ) Is a pipe structure of a heat source heat pump using a three-way side, characterized in that is formed by mounting the inside of the case (35) of the main body (1).