KR101280312B1 - Hot water heating device using cooling apparatus - Google Patents

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KR101280312B1 KR1020110087573A KR20110087573A KR101280312B1 KR 101280312 B1 KR101280312 B1 KR 101280312B1 KR 1020110087573 A KR1020110087573 A KR 1020110087573A KR 20110087573 A KR20110087573 A KR 20110087573A KR 101280312 B1 KR101280312 B1 KR 101280312B1
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Abstract

본 발명은 냉동장치를 이용한 온수생산장치에 관한 것으로, 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기로 구성되는 냉동장치와, 온수를 저장하여 응축기로 순환시키는 온수탱크를 구비하여 상기 온수탱크에서 응축기로 순환시키는 온수를 상기 압축기에서 응축기로 이송되는 고온고압의 액상냉매와 열교환시켜서 고온으로 가열된 온수를 생산하도록 구성된 온수생산장치에 있어서,
상기 응축기와 증발기 사이에는 3중관 구조로 형성된 3중관 열교환기를 구성하되, 상기 3중관 열교환기는 응축기에서 이송되는 고온고압의 액상냉매를 일시 저장하였다가 배출시키는 수액기와, 상기 수액기에서 이송되는 액상냉매를 급속 팽창시킨 저온저압의 기체냉매를 일시 저장하면서 상기한 기체냉매를 고온고압의 액상냉매가 저장되는 수액기와의 열교환작용으로 증발시켜 배출시키기 위하여 상기 수액기 외부를 감싸도록 3중관 열교환기의 외부에 형성되는 중간 냉각기와, 상기 중간 냉각기에서 이송되는 저온저압의 기체냉매를 증발기로 보내어 외부 공기와 열교환시킨 후 다시 수액기에 저장되는 고온고압의 액상냉매와의 열교환작용으로 증발시켜 배출시키기 위하여 3중관 열교환기의 수액기 내부에 형성되는 액분리기가 3중관 구조로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 발명이다.The present invention relates to a hot water production apparatus using a refrigerating device, comprising a refrigeration device consisting of a compressor, a condenser, an expansion valve, an evaporator, and a hot water tank for storing and circulating hot water to a condenser to circulate from the hot water tank to a condenser. In the hot water production apparatus configured to produce hot water heated to a high temperature by heat exchange with the high temperature and high pressure liquid refrigerant transferred from the compressor to the condenser,
A triple tube heat exchanger is formed between the condenser and the evaporator, and the triple tube heat exchanger includes a receiver for temporarily storing and discharging the liquid refrigerant having a high temperature and high pressure transferred from the condenser, and a liquid refrigerant transferred from the receiver. The outside of the triple tube heat exchanger to cover the outside of the receiver in order to evaporate and discharge the gas refrigerant by a heat exchange action with a receiver in which the high temperature and high pressure liquid refrigerant is stored while temporarily storing the low temperature and low pressure gas refrigerant. The intermediate cooler formed in the heat exchanger and the low-temperature low-pressure gas refrigerant transferred from the intermediate cooler are sent to the evaporator to exchange heat with external air, and then to be evaporated and discharged by the heat exchange action with the high-temperature high-pressure liquid refrigerant stored in the receiver. The liquid separator formed inside the receiver of the heat exchanger has a triple pipe structure. That is the invention as claimed.

Figure R1020110087573
Figure R1020110087573

Description

냉동장치를 이용한 온수생산장치{Hot water heating device using cooling apparatus}Hot water heating device using cooling apparatus

본 발명은 냉동장치를 이용한 온수생산장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉동싸이클의 압축기에서 압축되어 응축기로 공급되는 고온고압의 냉매를 이용하여 온수를 생산할 수 있도록 하며, 상기 응축기에서 온수와의 열교환작용으로 응축된 액상냉매는 3중관 구조로 구성된 3중관 열교환기의 수액기와 기화기 및 액분리기를 순차적으로 순환하는 동안 냉매끼리의 열교환 작용으로 건증기 상태의 냉매를 압축기로 공급할 수 있도록 하므로써 냉동장치를 고장없이 작동시키면서 온수를 지속적으로 생산할 수 있도록 하는 온수생산장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a hot water production apparatus using a refrigerating device, and more particularly, to produce hot water using a high temperature and high pressure refrigerant supplied to a condenser compressed by a compressor of a refrigeration cycle, the heat exchange with hot water in the condenser The liquid refrigerant condensed by the action is used to supply the refrigerant in the dry steam state to the compressor by heat exchange between the refrigerants while sequentially circulating the receiver, vaporizer and liquid separator of the triple tube heat exchanger having a triple tube structure. The present invention relates to a hot water production apparatus that can continuously produce hot water while operating without failure.

일반적으로 냉매를 사용하여 공기를 가열하거나 온수를 생산하는 장치로는 히트펌프식 냉동장치가 사용되고 있다.In general, a heat pump type refrigeration apparatus is used as an apparatus for heating air or producing hot water using a refrigerant.

종래의 히트펌프식 냉동장치는 증발기에서 증발된 저온저압의 기체냉매를 고온고압으로 압축하는 압축기, 상기 압축기에서 압축된 고온고압의 기체냉매를 외부의 공기 및 물과의 열교환 작용으로 액상냉매가 되도록 응축시켜주는 응축기, 상기 응축기에서 응축된 고온고압의 냉매를 일시 저장하는 수액기, 상기 수액기에서 공급되는 고온고압의 액상냉매를 급속 팽창시켜서 저온저압의 안개상태로 공급하는 팽창밸브, 상기 팽창밸브에서 안개상태로 공급되는 저온저압의 냉매가 외부의 열교환 매체(공기, 물 등)와의 열교환 적용으로 열을 빼앗아 증발하도록 하는 증발기, 상기 증발기에서 증발하지 못하고 압축기로 이송되기 전 액상냉매와 증발가스(냉매)를 분리시켜주는 액분리기를 구비하는 시스템으로 구성되어 있다.Conventional heat pump type refrigerating apparatus is a compressor for compressing a low-temperature low-pressure gas refrigerant evaporated in an evaporator to a high temperature and high pressure, so that the high-temperature high-pressure gas refrigerant compressed by the compressor to be a liquid refrigerant by heat exchange action with external air and water. A condenser for condensation, a receiver for temporarily storing the high temperature and high pressure refrigerant condensed in the condenser, an expansion valve for rapidly expanding the high temperature and high pressure liquid refrigerant supplied from the receiver and supplying it in a low temperature low pressure fog state, the expansion valve Low-temperature low-pressure refrigerant supplied in the mist state in the evaporator to take heat away by the application of heat exchange with the external heat exchange medium (air, water, etc.), the liquid refrigerant and the evaporation gas before being transferred to the compressor without evaporation from the evaporator ( It consists of a system having a liquid separator that separates the refrigerant).

그러나 상기 히트펌프식 냉동장치를 이용하여 고온의 온수를 생산하다 보면 겨울철에 외부 온도가 낮은 경우에는 증발기의 냉동효과가 떨어져 온수생산량이 감소하게 되어 성적계수가 떨어지게 되며, 또한 높은 온도의 온수를 생산하기 위해서는 응축기의 고온고압상태를 증대시켜야 하기 때문에 압축기의 효율이 떨어져 성적계수가 감소하게 되고 또 압축기의 고장원인이 된다는 것이 문제점으로 지적되어 왔다.However, when the hot water is produced using the heat pump type refrigeration apparatus, when the external temperature is low in winter, the freezing effect of the evaporator is reduced, the hot water production is reduced, and the grade coefficient is decreased, and also the hot water is produced at high temperature. In order to increase the high temperature and high pressure state of the condenser, it has been pointed out that the efficiency of the compressor decreases and the coefficient of performance decreases and the cause of the compressor failure occurs.

그리고 냉동장치를 이용하여 보일러의 급수온도를 예열하는 방법과, 제품 냉각 및 온수생산장치가 본 발명의 발명자에 의하여 특허 제1031606호 및 특허 제974186호로 제안된 바 있다.In addition, a method of preheating the water supply temperature of the boiler by using a refrigerating device, and a product cooling and hot water production device have been proposed by the inventors of the present invention as Patent No. 1031606 and Patent No. 974186.

상기한 선행 특허들은 압축기와 응축기 사이에 압축기에서 고온고압으로 압축된 냉매가 순환하는 냉매순환챔버와 온수가 순환하는 온수순환챔버가 이중관 구조로 구성된 열교환기를 구비하고 있을 뿐 아니라 증발기와 냉수순환챔버 또는 아이스빌더를 이중관 구조로 구성하고 있다.The above-mentioned patents include a heat exchanger having a double pipe structure in which a refrigerant circulation chamber in which a refrigerant compressed at high temperature and high pressure in a compressor is circulated between the compressor and a condenser, and a hot water circulation chamber in which hot water circulates, as well as an evaporator and a cold water circulation chamber or Ice Builder is composed of double pipe structure.

그러나 상기한 선행 특허와 같이 냉매장치를 이용하여 보일러 급수를 예열하는 장치 및 온수를 생산하는 장치는 구조가 복잡하고 조립부품수가 많아 생산비가 비싸다는 단점이 있으며, 또 소형화가 어렵다는 것이 문제점으로 지적되고 있다.
However, as described above, the apparatus for preheating the boiler feed water and the apparatus for producing hot water by using the refrigerant device has a disadvantage in that the production cost is high due to the complicated structure and the number of assembly parts, and it is pointed out as a problem that the miniaturization is difficult. have.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 제반 문제를 감안하여 제안된 것으로, 냉동장치의 압축기에서 압축되어 응축기로 보내지는 고온고압의 기체냉매와 상기 응축기로 공급되는 온수를 응축기 내부에서 열교환시키는 작용으로 고온의 온수를 생산하도록 하며, 상기 응축기에서 온수와의 열교환작용으로 응축된 고온고압의 액상냉매는 3중관 열교환기의 수액기에 일시 저장되었다가 팽창밸브에 의해 저온저압의 기체상태로 급속하게 팽창되어 상기 수액기를 감싸고 있는 중간 냉각기로 유입되며, 상기 중간 냉각기로 유입된 저온저압의 기체냉매는 수액기와의 열교환작용으로 증발되면서 수액기를 냉각시키게 되며, 상기 중간 냉각기에서 이송되는 기체냉매는 증발기를 통과하는 과정에서 외부 공기와의 열교환작용을 한 후 상기 수액기의 내부에 장설된 3중관 열교환기의 액분리기로 유입되어 수액기에 저장되어 있는 고온고압의 액상냉매와 열교환작용으로 액상냉매를 과냉각시키게 되므로써 냉동장치의 냉동효율을 증대시킬 수 있으며, 또한 냉동장치의 압축기로는 건증기 상태로 증발된 기체냉매만 이송시킬 수 있도록 하여 압축기를 고장없이 사용수명을 연장시킬 수 있도록 하는데 주된 목적이 있으며, 나아가 응축기에서 응축된 고온고압의 액상냉매가 저장되는 수액기와 팽창밸브에 의해 급속 팽창된 저온저압의 기체냉매가 저장되는 중간 냉각기 및 증발기에서 증발된 기체냉매가 저장되는 액분리기가 3중관 구조로 단일화된 3중관 열교환기를 이용하므로써 냉동장치를 콤팩트한 구조로 작게 제작할 수 있으므로 온수생산장치를 소형화할 수 있도록 하는데 다른 목적을 두고 발명한 것이다.
The present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems in the prior art, and has a function of heat-exchanging hot gas supplied to the condenser with a gas refrigerant having a high temperature and high pressure that is compressed by a compressor of a refrigerating device and sent to the condenser. The high temperature and high pressure liquid refrigerant condensed by the heat exchange action with the hot water in the condenser is temporarily stored in the receiver of the triple tube heat exchanger and rapidly expanded to a low temperature low pressure gas state by the expansion valve. The low temperature and low pressure gas refrigerant introduced into the intermediate cooler, which flows into the intermediate cooler, cools the receiver while being evaporated by heat exchange with the receiver, and the gas refrigerant transferred from the intermediate cooler passes through the evaporator. After the heat exchange with the outside air in the process of the receiver The refrigerant efficiency of the refrigerating device can be increased by supercooling the liquid refrigerant through the heat exchange action with the high temperature and high pressure liquid refrigerant stored in the receiver and flowing into the liquid separator of the triple tube heat exchanger installed inside. The main purpose of the furnace is to transfer only the gaseous refrigerant evaporated in the dry steam state, so that the compressor can be extended without failure, and furthermore, a receiver and an expansion valve in which a liquid refrigerant of high temperature and high pressure condensed in the condenser is stored. The refrigeration unit can be made compact in a compact structure by using a triple tube heat exchanger in which an intermediate cooler in which a low-temperature low-pressure gas refrigerant is rapidly stored and a liquid separator in which a gas refrigerant evaporated in an evaporator is stored are triple tube structures. Therefore, it is possible to miniaturize the hot water production system. One will.

본 발명은 상기와 같은 목적을 구현하기 위한 수단으로서,The present invention, as a means for realizing the above object,

압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기로 구성되는 냉동장치와, 온수를 저장하여 응축기로 순환시키는 온수탱크를 구비하여 상기 온수탱크에서 응축기로 순환시키는 온수를 상기 압축기에서 응축기로 이송되는 고온고압의 액상냉매와 열교환시켜서 고온으로 가열된 온수를 생산하도록 구성된 온수생산장치에 있어서,A high-temperature, high-pressure liquid refrigerant is transferred from the compressor to the condenser by having a refrigeration device composed of a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator, and a hot water tank storing hot water and circulating it to the condenser. In the hot water production apparatus configured to produce hot water heated to a high temperature by heat exchange with,

상기 응축기와 증발기 사이에는 3중관 구조로 형성된 3중관 열교환기를 구성하되, 상기 3중관 열교환기는 응축기에서 이송되는 고온고압의 액상냉매를 일시 저장하였다가 배출시키는 수액기와, 상기 수액기에서 이송되는 액상냉매를 급속 팽창시킨 저온저압의 기체냉매를 일시 저장하면서 상기한 기체냉매를 고온고압의 액상냉매가 저장되는 수액기와의 열교환작용으로 증발시켜 배출시키기 위하여 상기 수액기 외부를 감싸도록 3중관 열교환기의 외부에 형성되는 중간 냉각기와, 상기 중간 냉각기에서 이송되는 저온저압의 기체냉매를 증발기로 보내어 외부 공기와 열교환시킨 후 다시 수액기에 저장되는 고온고압의 액상냉매와의 열교환작용으로 증발시켜 배출시키기 위하여 3중관 열교환기의 수액기 내부에 형성되는 액분리기가 3중관 구조로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.A triple tube heat exchanger is formed between the condenser and the evaporator, and the triple tube heat exchanger includes a receiver for temporarily storing and discharging the liquid refrigerant having a high temperature and high pressure transferred from the condenser, and a liquid refrigerant transferred from the receiver. The outside of the triple tube heat exchanger to cover the outside of the receiver in order to evaporate and discharge the gas refrigerant by a heat exchange action with a receiver in which the high temperature and high pressure liquid refrigerant is stored while temporarily storing the low temperature and low pressure gas refrigerant. The intermediate cooler formed in the heat exchanger and the low-temperature low-pressure gas refrigerant transferred from the intermediate cooler are sent to the evaporator to exchange heat with external air, and then to be evaporated and discharged by the heat exchange action with the high-temperature high-pressure liquid refrigerant stored in the receiver. The liquid separator formed inside the receiver of the heat exchanger has a triple pipe structure. That it is characterized.

또한, 상기 3중관 열교환기는 수액기의 출구와 중간 냉각기의 입구를 액상냉매 이송라인으로 연결하며, 상기 액상냉매 이송라인에는 수액기의 출구에서 배출되는 고온고압의 액상냉매를 급속 팽창시켜서 중간 냉각기의 입구로 공급하기 위한 팽창밸브가 장설되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the triple tube heat exchanger is connected to the outlet of the receiver and the inlet of the intermediate cooler to the liquid refrigerant transfer line, the liquid refrigerant transfer line to the rapid expansion of the high-temperature, high-pressure liquid refrigerant discharged from the outlet of the receiver of the intermediate cooler An expansion valve for supplying the inlet is characterized in that the installation.

또한, 상기 3중관 열교환기의 수액기 및 액분리기 각각의 외부에는 중간 냉각기 및 수액기 내부로 돌출하도록 방열핀이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the outside of each of the receiver and the liquid separator of the triple tube heat exchanger is characterized in that the heat radiation fin is formed to protrude into the intermediate cooler and the receiver.

또한, 상기 3중관 열교환기의 액분리기의 입구를 통해 내부로 유입되어 출구측으로 이동하는 기체냉매의 흐름을 지연시켜서 상기 수액기에 저장되는 고온고압의 액상냉매와의 열교환작용이 잘 이루어지도록 하기 위하여 상기 액분리기 내부에 복수의 격판을 지그재그상으로 구성하여서 된 것을 특징으로 한다.In addition, to delay the flow of the gas refrigerant flowing into the interior through the inlet of the liquid separator of the triple tube heat exchanger to the outlet side so that the heat exchange action with the high temperature and high pressure liquid refrigerant stored in the receiver is well achieved. Characterized in that a plurality of diaphragm in a zigzag configuration inside the liquid separator.

또한, 상기 온수탱크에 저장되는 고온의 온수를 이용하여 외부로부터 공급되는 물을 30∼60℃로 가열 공급하기 위하여 온수탱크 내부에 나선상으로 배관되는 보조온수공급관을 구성하고 있는 것을 특징으로 한다.
In addition, it characterized in that the auxiliary hot water supply pipe is configured to be spirally piped inside the hot water tank in order to heat supply the water supplied from the outside using hot water stored in the hot water tank to 30 ~ 60 ℃.

본 발명에 의하면 냉동장치의 응축기는 압축기에서 압축되어 이송된 고온고압의 기체냉매와 온수탱크에서 순환하는 온수를 열교환시키는 작동을 반복하면서 고온의 온수를 생산할 수 있도록 하는 효과가 있으며, 또한 상기 응축기에서는 고온고압의 기체냉매를 온수와 열교환작용으로 액상으로 응축시키게 되는데, 상기 응축기에서 응축된 고온고압의 액상냉매는 3중관 열교환기의 수액기로 이송 저장될 때 팽창밸브에 의해 급속 팽창되어 중간 냉각기의 입구로 유입되는 안개상태의 냉매를 증발시키는 열교환작용으로 냉각되므로 상기 응축기에서 응축되지 아니한 불응축 냉매를 액상으로 응축시킬 수 있게 되는 것이며, 상기 중간 냉각기의 출구라인으로 이송되는 저온저압의 기체냉매는 증발기로 유입되어 외부 공기와의 열교환작용으로 증발되면서 상기 수액기의 내부에 설치된 액분리기의 입구로 유입되며, 이렇게 상기 액분리기 입구를 통해 유입되는 저온저압의 기체냉매는 액분리기 출구로 이송되는 동안 수액기에 저장되는 고온고압의 액상냉매와의 열교환작용으로 증발되므로 압축기로는 건증기 상태의 기체냉매만 이송되므로 압축기를 고장없이 사용수명을 연장시킬 수 있도록 하는 효과가 있으며, 또한 3중관 열교환기는 고온고압의 액상냉매가 저장되는 수액기의 외부와 내부에서 저온저압의 기체냉매를 동시적으로 열교환시켜서 냉각하게 되므로 상기 수액기에 저장되는 액상냉매의 압력과 온도를 떨어뜨릴 수 있게 되어 냉동장치의 냉동효율을 향상시키는 효과를 제공하므로 고온(60∼90℃ 정도)의 온수를 생산할 수 있도록 하는 장점이 있으며, 또한 온수탱크에 저장되는 고온의 온수를 이용하여 30∼60℃ 정도로 가열된 물을 공급할 수 있도록 하는 장점이 있다.According to the present invention, the condenser of the refrigerating device has an effect of producing hot water at a high temperature while repeating an operation of heat-exchanging the high-temperature high-pressure gas refrigerant and the hot water circulating in the hot water tank, which is compressed by the compressor. The high temperature and high pressure gas refrigerant is condensed into a liquid phase by heat exchange with hot water, and the high temperature and high pressure liquid refrigerant condensed in the condenser is rapidly expanded by an expansion valve when stored and transferred to the receiver of the triple tube heat exchanger. It is cooled by the heat exchange action to evaporate the refrigerant in the mist state into the condenser to condense the non-condensed refrigerant not condensed in the condenser in the liquid phase, the low-temperature low-pressure gas refrigerant transferred to the outlet line of the intermediate cooler is an evaporator Flows into the air and is evaporated by heat exchange with the outside air. The low temperature low pressure gas refrigerant introduced through the liquid separator inlet flows to the high temperature and high pressure liquid refrigerant stored in the receiver while being transferred to the liquid separator outlet. As it is evaporated by the action, only the gaseous refrigerant in the dry steam state is transferred to the compressor, so that the compressor can be extended without any trouble, and the triple tube heat exchanger can also be used with the outside of the receiver where the liquid refrigerant of high temperature and high pressure is stored. Since the low-temperature low-pressure gas refrigerant at the same time to the heat exchange to cool the liquid can be reduced the pressure and temperature of the liquid refrigerant stored in the receiver to provide the effect of improving the refrigeration efficiency of the refrigerating device high temperature (60 ~ 90 ℃)) to produce hot water, and also the hot temperature stored in the hot water tank There is an advantage to supply water heated to about 30 ~ 60 ℃ using water.

그리고 본 발명은 고온고압의 액상냉매를 저장하는 수액기와 저온저압의 기체냉매를 저장하는 중간 냉각기 및 액분리기를 3중관 구조로 단일화시킨 3중관 열교환기를 사용하므로써 냉동장치를 콤팩트한 구조로 구성할 수 있게 되어 온수생산장치를 소형화로 제작할 수 있도록 하므로써 보일러실 및 온수살균실 등에 간편하게 설치하여 고온의 온수를 생산 공급할 수 있도록 하는 장점이 있다.
In addition, the present invention can be configured in a compact structure by using a triple tube heat exchanger in which a receiver for storing a liquid refrigerant of high temperature and high pressure, and an intermediate cooler and a liquid separator for storing a gas refrigerant of low temperature and low pressure are combined into a triple tube structure. Since the hot water production apparatus can be manufactured in a compact size, there is an advantage in that it is easily installed in a boiler room and a hot water sterilization room to produce and supply high temperature hot water.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 온수생산장치의 회로 구성도
도 2는 본 발명의 온수생산장치의 3중관 열교환기 확대도
도 3은 본 발명의 온수생산장치의 응축기에서 액상냉매와 온수를 순환시키기 위한 냉매순환관과 온수순환관을 2중관 구조로 구성한 실시예를 나타낸 배관상태도
도 4는 본 발명의 온수생산장치를 이용하여 더운 물을 공급하기 위한 실시예를 나타낸 보조온수공급관의 배관설치상태도1 is a circuit diagram of a hot water production apparatus for explaining the present invention
Figure 2 is an enlarged view of the triple tube heat exchanger of the hot water production apparatus of the present invention
3 is a piping state diagram showing an embodiment in which the condenser of the hot water production apparatus of the present invention comprises a refrigerant pipe and a hot water circulation pipe for circulating a liquid refrigerant and hot water in a double pipe structure;
Figure 4 is a piping installation state of the auxiliary hot water supply pipe showing an embodiment for supplying hot water using the hot water production apparatus of the present invention

본 발명에 의한 냉동장치를 이용한 온수생산장치에 대한 구체적인 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.Detailed description of the hot water production apparatus using a refrigerating device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도면부호 1은 3중관 열교환기를 나타내는 것으로, 상기 3중관 열교환기(1)는 냉동장치의 응축기(2)으로부터 이송되는 고온고압의 액상냉매가 일시 저장되는 수액기(1a)와, 상기 수액기(1c)를 감싸도록 3중관 열교환기(1)의 외부에 형성되는 중간 냉각기(1b) 및 상기 수액기(1a)의 내부에 설치되어 3중관 열교환기(1)의 내부에 형성되는 액분리기(1c)가 3중관 구조로 구성되어 있다.Reference numeral 1 denotes a triple tube heat exchanger, and the triple tube heat exchanger 1 includes a receiver 1a for temporarily storing a high temperature and high pressure liquid refrigerant transferred from a condenser 2 of a refrigerating device, and the receiver ( An intermediate cooler 1b formed outside the triple tube heat exchanger 1 and a liquid separator 1c formed inside the triple tube heat exchanger 1 so as to surround 1c. ) Has a triple tube structure.

상기 3중관 열교환기(1)를 구성하고 있는 수액기(1a)의 입구(11)에는 응축기(2)의 출구라인(22)이 연결되어 있으며, 상기 수액기(1a)의 출구(12)와 중간 냉각기(1b)의 입구(13)는 액상냉매 이송라인(3)으로 연결되어 있으며, 상기 중간 냉각기(1b)의 출구(14)에는 증발기(4)의 입구라인(41)이 연결되어 있다.The outlet line 22 of the condenser 2 is connected to the inlet 11 of the receiver 1a constituting the triple tube heat exchanger 1, and the outlet 12 of the receiver 1a is The inlet 13 of the intermediate cooler 1b is connected to the liquid refrigerant transfer line 3, and the inlet line 41 of the evaporator 4 is connected to the outlet 14 of the intermediate cooler 1b.

상기 수액기(1a)의 내부에 설치되어 있는 액분리기(1c)의 입구(15)에는 증발기(4)의 출구라인(42)이 연결되어 있고, 상기 액분리기(1c)의 출구(16)에는 압축기(5)의 입구라인(51)이 연결되어 있다.An outlet line 42 of the evaporator 4 is connected to an inlet 15 of the liquid separator 1c installed inside the receiver 1a, and to an outlet 16 of the liquid separator 1c. The inlet line 51 of the compressor 5 is connected.

한편, 냉동장치를 구성하는 압축기(5)의 출구라인(52)과 응축기(2)의 입구라인(21) 사이에는 팽창탱크(6)가 설치되는데, 상기 팽창탱크(6)는 압축기(5)에서 고온고압으로 압축된 기체냉매를 저장하여 응축기(2)로 기체냉매가 이송되는 공급량을 조절하게 된다.Meanwhile, an expansion tank 6 is installed between the outlet line 52 of the compressor 5 constituting the refrigerating device and the inlet line 21 of the condenser 2, and the expansion tank 6 is a compressor 5. At the high temperature and high pressure in the compressed gas refrigerant is stored to control the supply amount of the gas refrigerant is transferred to the condenser (2).

그리고 상기 압축기(5)와 팽창탱크(6)를 연결하는 압축기 출구라인(52)에는 상기 팽창탱크(6)에 기체냉매의 저장량을 조절하기 위한 균압용 전자밸브(61)가 장설되어 있는 균압용 바이패스라인(62)이 연결되어 있으며, 상기 균압용 전자밸브(61)는 압축기 입구라인(51)에 연결되어 있다. 따라서 상기 압축기(5)에서 고온고압으로 압축되어 공급되는 기체냉매가 팽창탱크(6)에 설정된 저장량보다 초과된 용량으로 공급될 경우에는 균압용 전자밸브(61)가 자동으로 개방작동되어 상기 팽창탱크(6)로 초과 공급되는 기체냉매가 균압용 바이패스라인(62)을 통해 다시 압축기(5)로 재공급되도록 하므로써 상기 팽창탱크(6)를 보호하고, 나아가 상기 응축기(2)에는 설정된 용량의 기체냉매가 지속적으로 공급 순환되는 것이다.In the compressor outlet line 52 connecting the compressor 5 and the expansion tank 6, a pressure equalizing solenoid valve 61 is installed in the expansion tank 6 to control the storage amount of the gas refrigerant. The bypass line 62 is connected, and the equalizing solenoid valve 61 is connected to the compressor inlet line 51. Therefore, when the gas refrigerant compressed and supplied from the compressor 5 at a high temperature and high pressure is supplied with a capacity exceeding the storage amount set in the expansion tank 6, the pressure equalizing solenoid valve 61 is automatically opened to operate the expansion tank. Protecting the expansion tank (6) by allowing the excess gas refrigerant supplied to (6) to be supplied again to the compressor (5) through the equalization bypass line (62), and furthermore, the condenser (2) Gas refrigerant is continuously circulated.

또한 상기 팽창탱크(6)와 응축기(2)를 연결하는 응축기 입구라인(21)에는 체크밸브(63)가 장설되어 있으며, 상기 체크밸브(63)는 팽창탱크(6)에 저장되어 있는 기체냉매가 응축기(2)로 이송 공급되는 것을 허용하는 반면에, 상기 응축기(2)로 이송된 기체냉매가 팽창탱크(6) 쪽으로 역류하지 못하도록 차단하게 된다.In addition, a check valve 63 is installed in the condenser inlet line 21 connecting the expansion tank 6 and the condenser 2, and the check valve 63 is a gas refrigerant stored in the expansion tank 6. While allowing the feed to the condenser 2 to be fed, the gas refrigerant delivered to the condenser 2 is blocked from flowing back towards the expansion tank 6.

본 발명의 특징 중 하나는, 상기 압축기(5)에서 응축기(2)로 공급되는 고온고압의 액상냉매와 온수탱크(7)에서 응축기(2)로 공급되는 온수를 열교환시켜서 상기한 기체냉매는 액상으로 응축시키고 온수는 고온으로 가열되게 하여 온수를 생산하는 데 있다.One of the characteristics of the present invention, the high-temperature high-pressure liquid refrigerant supplied to the condenser (2) from the compressor (5) and the hot water supplied to the condenser (2) in the hot water tank (7), the gas refrigerant is a liquid Condensation, and the hot water is heated to a high temperature to produce hot water.

이를 위해, 상기 응축기(2)에는 압축기(5)에서 공급되는 고온고압의 기체냉매가 순환하는 냉매순환관(8a)과 온수탱크(7)에 공급되는 온수가 순환하는 온수순환관(8b)이 2중관 구조로 배관되어 있다. 즉, 도 3의 도시와 같이 냉매순환관(8a)이 온수순환관(8b) 속에 삽입 설치된 2중관 구조로 배관되어 있으므로 상기 냉매순환관(8a) 을 순환하는 고온고압의 기체냉매와 상기 온수순환관(8b)을 순환하는 온수와의 열교환작용이 잘 이루어져 온수는 고온((60∼90℃)으로 가열되는 것이며, 기체냉매는 액상냉매로 응축되는 것이다.To this end, the condenser 2 has a refrigerant circulation tube 8a through which the high temperature and high pressure gas refrigerant supplied from the compressor 5 circulates and a hot water circulation tube 8b through which hot water supplied to the hot water tank 7 circulates. It is piped in a double pipe structure. That is, as shown in FIG. 3, since the refrigerant circulation pipe 8a is piped in a double pipe structure inserted into the hot water circulation pipe 8b, the high temperature and high pressure gas refrigerant circulating through the refrigerant circulation pipe 8a and the hot water circulation. The heat exchange with the hot water circulating in the tube 8b is well performed, and the hot water is heated to a high temperature (60 to 90 ° C.), and the gas refrigerant is condensed into a liquid refrigerant.

그리고 상기 응축기(2)에 배관된 냉매순환관(8a)은 응축기의 입구라인(21)과 출구라인(22)에 연결되어 있으며, 상기한 온수순환관(8b)은 온수탱크(7)와 응축기(2)를 있는 온수순환라인(71)과 온수회수라인(72)에 연결되어 있다.The refrigerant circulation pipe 8a piped to the condenser 2 is connected to the inlet line 21 and the outlet line 22 of the condenser, and the hot water circulation pipe 8b is a hot water tank 7 and a condenser. (2) is connected to the hot water circulation line 71 and the hot water recovery line 72.

또한 상기 온수순환라인(71)에는 온수순환펌프(73)가 장설되어 있으며, 상기 온수탱크(7)에는 외부로부터 온수를 공급받기 위한 보충수 공급라인(74)과 고온의 온수를 보일러 및 살균탱크 등에 공급하기 위한 온수급수라인(75)이 각각 연결되어 있다. 그리고 상기한 온수급수라인(75)에는 온수를 펌핑하는 온수급수펌프(76)가 장설되어 있다.In addition, the hot water circulation line 71 is provided with a hot water circulation pump 73, the hot water tank (7) is a supplemental water supply line 74 and hot water hot water boiler and sterilization tank for receiving hot water from the outside Hot water supply lines 75 for supplying to the back are respectively connected. In the hot water supply line 75, a hot water supply pump 76 for pumping hot water is installed.

본 발명의 다른 특징은, 상기 응축기(2)에서 이송되는 고온고압의 액상냉매를 과냉각시키는 작용으로 냉동장치의 냉동효과를 증대시켜서 고온(60∼90℃)의 온수를 생산할 수 있도록 하는 데 있다.Another feature of the present invention is to increase the freezing effect of the refrigerating device by supercooling the liquid refrigerant of the high temperature and high pressure conveyed from the condenser (2) to produce hot water of high temperature (60 ~ 90 ℃).

이를 위해, 상기 응축기(2)에서 이송되는 고온고압의 액상냉매를 과냉각시키기 위하여 3중관 열교환기(1)를 구비하고 있으며, 상기 3중관 열교환기(1)는 수액기(1a)의 출구(12)와 중간 냉각기(1b)의 입구(13)를 연결하는 액상냉매 이송라인(3)에는 팽창밸브(9)와 전자밸브(91)가 장설되어 있다.To this end, a triple tube heat exchanger (1) is provided to supercool the liquid refrigerant of the high temperature and high pressure conveyed from the condenser (2), and the triple tube heat exchanger (1) has an outlet (12) of the receiver (1a). ) And an expansion valve 9 and a solenoid valve 91 are installed in the liquid refrigerant transfer line 3 connecting the inlet 13 of the intermediate cooler 1b.

상기 팽창밸브(9)는 수액기(1a)의 출구(12)를 통해 액상냉매 이송라인(3)으로 이송되는 고온고압의 액상냉매를 급속 팽창시켜서 안개상태의 냉매를 중간 냉각기(1b)의 내부로 공급하는 것이며, 이렇게 중간 냉각기(1b) 내부로 공급된 안개상태의 냉매는 고온고압의 액상냉매가 저장되는 수액기(1a)와의 열교환작용으로 열을 빼앗아 증발하게 되며, 이에 따라 상기 수액기(1a)가 냉각되므로 이에 저장되는 고온고압의 액상냉매가 냉각되는 한편, 상기 중간 냉각기(1b)로 유입되면서 수액기(1a)와의 열교환작용으로 증발되는 기체냉매가 중간 냉각기(1b)의 출구(14)로 배출되어 증발기 입구라인(41)을 통해 증발기(4)로 유입되며, 상기 증발기(4)로 유입되는 기체냉매는 외부 공기와 재차 열교환을 한 후 증발기 출구라인(42)이 연결된 액분리기(1c)의 입구(15)를 통해 상기 액분리기(1c) 내부로 유입되는데, 상기 액분리기(1c)는 고온고압의 액상냉매가 저장되는 수액기(1a) 내부에 설치되어 있으므로 상기 액분리기(1c)로 유입되는 기체냉매는 상기 수액기(1a)에 저장되는 고온고압의 액상냉매와의 열교환작용으로 증발하게 되는데, 상기 액분리기(1c) 내부에는 복수의 격판(17)들이 지그재그상으로 배열 설치되어 있으므로 상기 액분리기(1c)의 입구(15)를 통해 액분리기 내부로 유입되는 기체냉매는 복수의 격판(17)에 의해 흐름 이동이 지연되는 것이며, 이에 따라 상기 수액기(1a) 내부에 저장되는 고온고압의 액상냉매와 상기 액분리기(1c) 내부로 유입되는 기체냉매의 열교환작용이 충분히 진행되는 것이다.The expansion valve 9 rapidly expands the high-temperature, high-pressure liquid refrigerant transferred to the liquid refrigerant transfer line 3 through the outlet 12 of the receiver 1a so that the refrigerant in the mist state is inside the intermediate cooler 1b. The refrigerant in the mist state supplied into the intermediate cooler 1b is evaporated by taking heat from the heat exchanger with the receiver 1a in which the liquid refrigerant of the high temperature and high pressure is stored. 1a) is cooled, so that the liquid refrigerant of the high temperature and high pressure stored therein is cooled, while the gas refrigerant evaporated by heat exchange with the receiver 1a while entering the intermediate cooler 1b is discharged from the outlet 14 of the intermediate cooler 1b. ) Is discharged into the evaporator 4 through the evaporator inlet line 41, the gas refrigerant flowing into the evaporator 4 is heat-exchanged with the outside air again and then the evaporator outlet line 42 is connected to the liquid separator ( Through the inlet 15 of 1c) The liquid separator 1c is introduced into the liquid separator 1c. Since the liquid separator 1c is installed inside the liquid receiver 1a in which the liquid refrigerant of high temperature and high pressure is stored, the gas refrigerant flowing into the liquid separator 1c is the receiver. It evaporates by heat exchange with a liquid refrigerant of high temperature and high pressure stored in (1a). Since a plurality of diaphragms 17 are arranged in a zigzag shape inside the liquid separator 1c, the inlet of the liquid separator 1c is provided. Gas refrigerant introduced into the liquid separator through the (15) is to delay the flow movement by the plurality of diaphragm 17, according to the high temperature and high pressure liquid refrigerant stored in the receiver 1a and the liquid separator (1c) The heat exchange action of the gas refrigerant flowing into the chamber proceeds sufficiently.

따라서 상기 증발기(4)의 출구라인(42)으로 이송되는 기체냉매에 포함되어 있는 안개상태의 냉매 내지 습증기 상태의 냉매는 상기 액분리기(1c)의 내부에서 수액기(1a)에 저장되는 고온고압의 액상냉매와의 열교환작용으로 증발되므로 상기 액분리기(1c)의 출구(16)로 이송되는 기체냉매는 건증기 상태로 압축기 입구라인(51)을 통해 압축기(5)로 공급되는 것이다.Therefore, the high temperature and high pressure of the refrigerant in the fog state or the wet steam state included in the gas refrigerant transferred to the outlet line 42 of the evaporator 4 is stored in the receiver 1a in the liquid separator 1c. Since the vaporized by the heat exchange action with the liquid refrigerant of the gas refrigerant conveyed to the outlet 16 of the liquid separator 1c is supplied to the compressor 5 through the compressor inlet line 51 in a dry steam state.

또한 상기와 같이 3중관 열교환기(1)의 수액기(1a) 내부로 유입되는 고온고압의 액상냉매와 상기 수액기(1a)를 감싸도록 설치된 중간 냉각기(1b) 내부로 유입되는 저온저압의 기체냉매의 열교환작용이 활발하게 이루어지도록 하기 위해 상기 수액기(1a)의 외부에는 액분리기(1b)의 내부로 돌출하는 방열핀(18)들이 일정간격으로 형성되어 있으며, 또한 상기 액분리기(1c) 내부로 유입되는 기체냉매와 상기 수액기(1a) 내부에 저장되는 고온고압의 액상냉매의 열교환작용이 활발하게 이루어질 수 있도록 하기 위하여 액분리기(1c)의 외부에는 수액기(1a)의 내부로 돌출하도록 방열핀(19)이 일정간격으로 형성되어 있다.In addition, the high temperature and high pressure liquid refrigerant flowing into the receiver 1a of the triple tube heat exchanger 1 and the low temperature low pressure gas flowing into the intermediate cooler 1b installed to surround the receiver 1a as described above. In order to actively perform the heat exchange action of the refrigerant, the heat dissipation fins 18 protruding into the liquid separator 1b are formed at a predetermined interval on the exterior of the receiver 1a, and inside the liquid separator 1c. In order to actively exchange heat between the gas refrigerant introduced into the liquid refrigerant and the high temperature and high pressure liquid refrigerant stored in the receiver 1a, the outside of the liquid separator 1c protrudes into the receiver 1a. The heat radiation fins 19 are formed at regular intervals.

본 발명의 또다른 특징은, 상기 온수탱크(2) 내부에 저장되는 고온의 온수를 이용하여 외부로부터 공급되는 물을 30∼60℃로 가열된 온수를 생산 공급할 수 있도록 하는 데 있다.Another feature of the present invention, by using the hot water of the hot water stored in the hot water tank (2) to be able to produce and supply hot water heated from 30 to 60 ℃.

이를 위해, 상기 온수탱크(7)의 내부에는 동파이프로 구성되는 보조온수공급관(7a)을 나선상으로 배관하여 형성하며, 상기 보조온수공급관(7a)의 입구(76)에는 외부로부터 물을 공급하는 상수도관이 연결되고, 출구(77)는 온수가 사용되는 샤워실의 샤워기 또는 주방 등에 설치된 수도꼭지에 연결된다.To this end, the inside of the hot water tank (7) is formed by piping the auxiliary hot water supply pipe (7a) consisting of a copper pipe in a spiral shape, the inlet 76 of the auxiliary hot water supply pipe (7a) for supplying water from the outside A water pipe is connected, and the outlet 77 is connected to a faucet installed in a shower or a kitchen of a shower room where hot water is used.

상기 온수탱크(7)에서 온수순환라인(71)을 통해 응축기(2)에 배관된 온수순환관(8b)으로 순환하는 온수는 냉매순환관(8a)을 순환하는 고온고압의 액상냉매와의 열교환작용으로 고온으로 가열되어 온수회수라인(72)을 통해 회수되어 온수탱크(7)에 저장되며, 이렇게 온수탱크(7a)에 저장되는 고온(60∼90℃)의 온수는 온수급수라인(75)을 통해 보일러 내지 열탕살균탱크 등에 공급되는 것이며, 또한 상기 온수탱크(7)에 배관되어 있는 보조온수공급관(7a)으로 순환하는 물은 온수탱크(7)에 저장된 고온의 온수에 의하여 30∼60℃ 정도로 가열되어 샤워실이나 주방 등에 공급되는 것이다.The hot water circulating from the hot water tank 7 to the hot water circulation pipe 8b piped to the condenser 2 through the hot water circulation line 71 is heat exchanged with the high temperature and high pressure liquid refrigerant circulating through the refrigerant circulation pipe 8a. Heated to a high temperature by the action is recovered through the hot water recovery line 72 and stored in the hot water tank (7), the hot water of the high temperature (60 ~ 90 ℃) stored in the hot water tank (7a) is a hot water supply line (75) It is supplied to the boiler or hot water sterilization tank through the water, and the water circulated to the auxiliary hot water supply pipe (7a) that is piped to the hot water tank (7) is 30 ~ 60 ℃ by the hot water stored in the hot water tank (7) It is heated to a degree and supplied to a shower room or a kitchen.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명한다.The operation of the present invention configured as described above will be described.

냉동장치의 압축기(5)에서 고온고압으로 압축된 기체냉매는 팽창탱크(6)에 저장되면서 설정된 압력으로 응축기(2)에 2중관 구조로 배관되어 있는 냉매순환관(8a)으로 이송되는데, 이때 상기한 냉매순환관(8a)으로 이송되는 고온고압의 액상냉매는 2중관 구조의 온수순환관(8b)으로 순환되는 온수와의 열교환작용으로 냉각되면서 응축되는 한편, 상기한 온수순환관(8b)으로 순환하는 온수는 액생냉매와의 열교환작용에 의해 뜨거운 온도(60∼90℃)로 가열되면서 온수회수라인(72)를 통해 온수탱크(7)에 저장되는 것이다.The gas refrigerant compressed at high temperature and high pressure in the compressor (5) of the refrigerating device is transferred to the refrigerant circulation pipe (8a), which is piped in a double pipe structure to the condenser (2) at a set pressure while being stored in the expansion tank (6). The high temperature and high pressure liquid refrigerant conveyed to the refrigerant circulation tube 8a is condensed while being cooled by a heat exchange action with hot water circulated to the hot water circulation tube 8b having a double tube structure, and the hot water circulation tube 8b. The hot water circulated in is heated to a hot temperature (60 to 90 ° C.) by heat exchange with the aquatic refrigerant, and is stored in the hot water tank 7 through the hot water recovery line 72.

그리고 상기 응축기(2)에 2중관 구조로 배관된 냉매순환관(8a)을 순환하는 고온고압의 액상냉매는 온수순환관(8b)을 순환하는 온수와의 열교환작용으로 냉각되어 액상으로 응축되는데, 이때 상기 응축기(2)에서 온수와의 열교환작용으로 응축되는 액상냉매는 고온고압을 유지하고 있는 상태이다.And the high temperature and high pressure liquid refrigerant circulating the refrigerant circulation pipe (8a) piped in the condenser 2 in a double pipe structure is cooled by heat exchange with hot water circulating the hot water circulation pipe (8b) to condense into a liquid phase. At this time, the liquid refrigerant condensed by the heat exchange action with hot water in the condenser (2) is in a state of maintaining a high temperature and high pressure.

상기와 같이 응축기(2)에서 응축된 고온고압의 액상냉매는 응축기 출구라인(22)이 연결된 수액기(1a)의 입구(11)를 통해 3중관 열교환기(1)의 수액기(1a) 내부로 유입되어 일시 저장되었다가 수액기(1a)의 출구(12)를 통해 액상냉매 이송라인(3)으로 배출되는데, 상기 액상냉매 이송라인(3)으로 배출되는 고온고압의 액상냉매는 팽창밸브(9)에 의해 급속하게 팽창되는 저온저압의 기체냉매는 상기 3중관 열교환기(1)의 중간 냉각기(1b)의 입구(13)를 통해 중간 냉각기(1b) 내부로 유입되는데, 상기 중간 냉각기(1b) 내부로 유입되는 저온저압의 기체냉매는 고온고압의 액상냉매가 저장되는 수액기(1a)와의 열교환작용으로 증발하게 되는 한편, 상기 수액기(1a)에 저장되는 고온고압의 액상냉매는 냉각되는 상태가 된다.The liquid refrigerant of the high temperature and high pressure condensed in the condenser 2 as described above is inside the receiver 1a of the triple tube heat exchanger 1 through the inlet 11 of the receiver 1a to which the condenser outlet line 22 is connected. The liquid refrigerant of high temperature and high pressure discharged into the liquid refrigerant transfer line 3 through the outlet 12 of the receiver 1a and then temporarily stored therein is discharged to the liquid refrigerant transfer line 3. The low-temperature low-pressure gas refrigerant rapidly expanded by 9 is introduced into the intermediate cooler 1b through the inlet 13 of the intermediate cooler 1b of the triple tube heat exchanger 1, and the intermediate cooler 1b. The low temperature and low pressure gas refrigerant introduced into the gas is evaporated by heat exchange with the receiver 1a in which the high temperature and high pressure liquid refrigerant is stored, while the high temperature and high pressure liquid refrigerant stored in the receiver 1a is cooled. It becomes a state.

또한 상기 2중관 열교환기(1)의 중간 냉각기(1b) 내부에서 수액기(1a) 와의 열교환작용으로 증발되는 기체냉매는 출구(14)에 연결된 증발기 입구라인(41)을 따라 증발기(4)로 이송되어 외부 공기와 열교환하게 되므로 상기 중간 냉각기(1b) 내부에서 가스상태로 증발되지 아니한 안개상태의 냉매 내지 습증기 상태의 냉매는 상기 증발기(4)를 거치는 동안 외부 공기와의 열교환작용으로 증발하게 되면서 증발기 출구라인(42)이 연결된 액분리기의 입구(15)를 통해 상기 3중관 열교환기(1)의 액분리기(1c) 내부로 유입되며, 이와 같이 상기 액분리기(1c)로 유입되는 저온저압의 기체냉매는 상기 수액기(1a) 내부에 저장되는 고온고압의 액상냉매와 열교환하게 되는데, 이때 상기 액분리기(1c)의 내부에는 복수의 격판(17)들이 지그재그상으로 배열 설치되어 있으므로 상기한 입구(15)로 유입되는 기체냉매는 출구(16) 쪽으로의 흐름 이동이 지연되는 상태가 되어 수액기(1a)에 저장되는 고온고압의 액상냉매와 열교환하게 되는 시간이 충분히 길어져 상기 증발기(4)에서 외부 공기와의 열교환작용시 증발되지 아니한 안개상태의 냉매 및 습증기 상태의 냉매는 상기 액분리기(1c) 내부를 이동하는 동안 수액기(1a)에 저장되는 고온고압의 액상냉매와의 열교환작용이 충분히 이루어져 건증기 상태로 증발되는 한편, 상기 수액기(1a)에 저장되는 고온고압의 액상냉매는 액분리기(1c)로 유입되는 기체냉매와의 열교환작용으로 냉각되는 것이다.In addition, the gas refrigerant evaporated by heat exchange with the receiver 1a in the middle cooler 1b of the double tube heat exchanger 1 is transferred to the evaporator 4 along the evaporator inlet line 41 connected to the outlet 14. Since it is transported and heat exchanged with the outside air, the refrigerant in the mist state or the wet steam state that is not evaporated in the gas state inside the intermediate cooler 1b is evaporated by the heat exchange action with the outside air while passing through the evaporator 4. The evaporator outlet line 42 is introduced into the liquid separator 1c of the triple tube heat exchanger 1 through the inlet 15 of the liquid separator connected thereto, and thus the low temperature low pressure flowing into the liquid separator 1c is performed. The gas refrigerant exchanges heat with the high temperature and high pressure liquid refrigerant stored in the receiver 1a. In this case, the plurality of diaphragms 17 are arranged in a zigzag shape in the liquid separator 1c. The gas refrigerant flowing into one of the inlets 15 is in a state in which the flow movement toward the outlet 16 is delayed, and the evaporator 4 is sufficiently long to exchange heat with the high temperature and high pressure liquid refrigerant stored in the receiver 1a. Heat exchange action with the high temperature and high pressure liquid refrigerant stored in the receiver 1a while moving inside the liquid separator 1c while the refrigerant in the fog state and the wet steam state that are not evaporated during the heat exchange action with the outside air While this is sufficiently evaporated in the dry steam state, the high temperature and high pressure liquid refrigerant stored in the receiver 1a is cooled by heat exchange with the gas refrigerant flowing into the liquid separator 1c.

따라서 상기 3중관 열교환기(1)의 수액기(1a)에 저장되는 고온고압의 액상냉매는 상기 수액기(1a) 외부로 감싸는 중간 냉각기(1b) 내부로 유입되는 저온저압의 기체냉매 및 상기 수액기(1a) 내부에 설치되는 액분리기(1c) 내부로 유입되는 기체냉매 각각에 의해 2중적으로 동시 냉각되는 작용으로 인해 과냉각되는데, 이때 상기 수액기(1a) 내부에 저장되는 동안 중간 냉각기(1b)에 저장되는 기체냉매 및 액분리기(1c)에 저장되는 기체냉매와의 동시적인 열교환작용으로 과냉각되어 액상냉매 이송라인(3)으로 이송되는 액상냉매는 팽창밸브(3)에 의해 안개상태로 급속 팽창되기에 적합한 온도로 냉각되는 것이어서 냉동장치의 냉동효과를 증대시킬 수 있게 되며, 이와 같이 냉동장치의 냉동효과 증대는 고온(60∼90℃)의 온수를 생산할 수 있도록 함과 동시에 온수의 생산성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.Therefore, the high-temperature high-pressure liquid refrigerant stored in the receiver 1a of the triple tube heat exchanger 1 is a low-temperature low-pressure gas refrigerant and the sap flowing into the intermediate cooler 1b that surrounds the receiver 1a. It is supercooled due to the simultaneous simultaneous cooling by each of the gas refrigerant flowing into the liquid separator 1c installed inside the vessel 1a, wherein the intermediate cooler 1b is stored inside the receiver 1a. The liquid refrigerant, which is supercooled by the simultaneous heat exchange with the gas refrigerant stored in the tank and the gas refrigerant stored in the liquid separator (1c) and is transferred to the liquid refrigerant transfer line (3), is rapidly fogged by the expansion valve (3). It is cooled to a temperature suitable for expansion to increase the freezing effect of the freezing device, and thus increasing the freezing effect of the freezing device enables to produce hot water at a high temperature (60 ~ 90 ℃) and at the same time It is possible to improve productivity.

한편, 냉동장치의 응축기(2)에서는 2중관 구조로 배관된 냉매순환관(8a)을 통해 순환하는 고온고압의 액상냉매와 온수순환관(8b)을 통해 순환하는 온수는 서로 열교환하는 작용에 의해 상기 냉매순환관(8a)으로 순환하는 고온고압의 기체냉매는 액상으로 응축되어 수액기(1a)로 이송되며, 상기 온수순환관(8b)으로 순환하는 온수는 60∼90℃의 고온으로 가열되어 온수탱크(7)에 저장되므로 상기 온수탱크(7)에 저장되는 고온의 온수를 보일러의 급수로 공급하거나 또는 열탕살균탱크로 공급되어 두부 식품 등을 살균처리하는데 사용되는 것이며, 또한 상기 온수탱크(7)에 나선상으로 배관되어 있는 보조온수공급관(7a)으로 공급되는 물은 온수탱크(7)에 저장되어 있는 고온의 온수에 의해 30∼60℃ 정도로 가열되어 샤워실이나 주방 등에 따뜻한 온수를 공급할 수 있게 되는 것이다.
On the other hand, in the condenser 2 of the refrigerating device, the high temperature and high pressure liquid refrigerant circulating through the refrigerant circulation pipe 8a piped in a double tube structure and the hot water circulating through the hot water circulation pipe 8b are heat exchanged to each other. The high temperature and high pressure gas refrigerant circulating in the refrigerant circulation tube 8a is condensed into a liquid phase and transferred to the receiver 1a. The hot water circulating in the hot water circulation tube 8b is heated to a high temperature of 60 to 90 ° C. Since it is stored in the hot water tank (7) is supplied to the hot water of the hot water stored in the hot water tank (7) or supplied to the hot water sterilization tank is used to sterilize tofu foods, etc., the hot water tank ( 7) The water supplied to the auxiliary hot water supply pipe 7a spirally piped is heated to about 30 to 60 ° C. by the hot water stored in the hot water tank 7 to supply warm hot water to a shower room or a kitchen. Will be.

1 : 2중관 열교환기 1a : 수액기
1b : 중간 냉각기 1c : 액분리기
11,13,15 : 입구 12,14,16 : 출구
17 : 격판 18,19 : 방열핀
2 : 응축기 21 : 응축기 입구라인
22 : 응축기 출구라인 3 : 액상냉매 이송라인
4 : 증발기 41 : 증발기 입구라인
42 : 증발기 출구라인 5 : 압축기
51 : 압출기 입구라인 52 : 압축기 출구라인
6 : 팽창탱크 61 : 균압용 전자밸브
62 : 균압용 바이패스라인 63 : 체크밸브
7 : 온수탱크 7a : 보조온수공급관
71 : 온수순환라인 72 : 온수회수라인
73 : 온수순환펌프 74 : 보충수공급라인
75 : 온수급수라인 76 : 입구
77 : 출구 8a : 냉매순환관
8b : 온수순환관 9 : 팽창밸브
91 : 전자밸브1: double tube heat exchanger 1a: receiver
1b: intermediate cooler 1c: liquid separator
11,13,15: entrance 12,14,16: exit
17 plate 18,19 heat sink
2: condenser 21: condenser inlet line
22: condenser outlet line 3: liquid refrigerant transfer line
4: evaporator 41: evaporator inlet line
42: evaporator outlet line 5: compressor
51: extruder inlet line 52: compressor outlet line
6: expansion tank 61: solenoid valve for equalization
62: equalization bypass line 63: check valve
7: hot water tank 7a: auxiliary hot water supply pipe
71: hot water circulation line 72: hot water recovery line
73: hot water circulation pump 74: replenishment water supply line
75: hot water supply line 76: inlet
77 outlet 8a refrigerant circulation tube
8b: hot water circulation pipe 9: expansion valve
91: solenoid valve

Claims (5)

압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기로 구성되는 냉동장치와, 온수를 저장하여 응축기로 순환시키는 온수탱크를 구비하여 상기 온수탱크에서 응축기로 순환시키는 온수를 상기 압축기에서 응축기로 이송되는 고온고압의 액상냉매와 열교환시켜서 고온으로 가열된 온수를 생산하도록 구성된 온수생산장치에 있어서,
상기 응축기와 증발기 사이에는 3중관 구조로 형성된 3중관 열교환기를 구성하되, 상기 3중관 열교환기는 응축기에서 이송되는 고온고압의 액상냉매를 일시 저장하였다가 배출시키는 수액기와, 상기 수액기에서 이송되는 액상냉매를 급속 팽창시킨 저온저압의 기체냉매를 일시 저장하면서 상기한 기체냉매를 고온고압의 액상냉매가 저장되는 수액기와의 열교환작용으로 증발시켜 배출시키기 위하여 상기 수액기 외부를 감싸도록 3중관 열교환기의 외부에 형성되는 중간 냉각기와, 상기 중간 냉각기에서 이송되는 저온저압의 기체냉매를 증발기로 보내어 외부 공기와 열교환시킨 후 다시 수액기에 저장되는 고온고압의 액상냉매와의 열교환작용으로 증발시켜 배출시키기 위하여 3중관 열교환기의 수액기 내부에 형성되는 액분리기가 3중관 구조로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉동장치를 이용한 온수생산장치.
A high-temperature, high-pressure liquid refrigerant is transferred from the compressor to the condenser by having a refrigeration device composed of a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator, and a hot water tank storing hot water and circulating it to the condenser. In the hot water production apparatus configured to produce hot water heated to a high temperature by heat exchange with,
A triple tube heat exchanger is formed between the condenser and the evaporator, and the triple tube heat exchanger includes a receiver for temporarily storing and discharging the liquid refrigerant having a high temperature and high pressure transferred from the condenser, and a liquid refrigerant transferred from the receiver. The outside of the triple tube heat exchanger to cover the outside of the receiver in order to evaporate and discharge the gas refrigerant by a heat exchange action with a receiver in which the high temperature and high pressure liquid refrigerant is stored while temporarily storing the low temperature and low pressure gas refrigerant. The intermediate cooler formed in the heat exchanger and the low-temperature low-pressure gas refrigerant transferred from the intermediate cooler are sent to the evaporator to exchange heat with external air, and then to be evaporated and discharged by the heat exchange action with the high-temperature high-pressure liquid refrigerant stored in the receiver. The liquid separator formed inside the receiver of the heat exchanger has a triple pipe structure. The hot water producing apparatus using a refrigeration system characterized in that.
제 1 항에 있어서,
상기 3중관 열교환기는 수액기의 출구와 중간 냉각기의 입구를 액상냉매 이송라인으로 연결하며, 상기 액상냉매 이송라인에는 수액기의 출구에서 배출되는 고온고압의 액상냉매를 급속 팽창시켜서 중간 냉각기의 입구로 공급하기 위한 팽창밸브가 장설되어 있는 것을 특징으로 하는 냉동장치를 이용한 온수생산장치.
The method of claim 1,
The triple tube heat exchanger connects the outlet of the receiver and the inlet of the intermediate cooler to the liquid refrigerant transfer line, and the liquid refrigerant transfer line rapidly expands the high temperature and high pressure liquid refrigerant discharged from the outlet of the receiver to the inlet of the intermediate cooler. An apparatus for producing hot water using a refrigerating device, characterized in that an expansion valve is provided for supplying.
제 1 항에 있어서,
상기 3중관 열교환기의 수액기 및 액분리기 각각의 외부에는 중간 냉각기 및 수액기 내부로 돌출하도록 방열핀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉동장치를 이용한 온수생산장치.
The method of claim 1,
Hot water production apparatus using a refrigerating device, characterized in that the heat dissipation fin is formed on the outside of each of the receiver and the liquid separator of the triple tube heat exchanger to protrude into the intermediate cooler and the receiver.
제 1 항, 제 2 항, 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 3중관 열교환기의 액분리기의 입구를 통해 내부로 유입되어 출구측으로 이동하는 기체냉매의 흐름을 지연시켜서 상기 수액기에 저장되는 고온고압의 액상냉매와의 열교환작용이 잘 이루어지도록 하기 위하여 상기 액분리기 내부에 복수의 격판을 지그재그상으로 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 냉동장치를 이용한 온수생산장치.
The method according to any one of claims 1, 2 and 3,
The liquid separator is introduced to delay the flow of the gas refrigerant flowing into the outlet through the inlet of the liquid separator of the triple tube heat exchanger and moving to the outlet side so that heat exchange with the liquid refrigerant of the high temperature and high pressure stored in the receiver is performed well. Hot water production apparatus using a refrigerating device, characterized in that consisting of a plurality of diaphragm inside the zigzag shape.
제 1 항에 있어서,
상기 온수탱크에 저장되는 고온의 온수를 이용하여 외부로부터 공급되는 물을 30∼60℃로 가열 공급하기 위하여 온수탱크 내부에 나선상으로 배관되는 보조온수공급관을 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 냉동장치를 이용한 온수생산장치.
The method of claim 1,
In order to heat and supply the water supplied from the outside by using high temperature hot water stored in the hot water tank at 30 to 60 ° C., an auxiliary hot water supply pipe which is spirally piped inside the hot water tank is used. Hot water production device.
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