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KR101899523B1 - 복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치 - Google Patents

복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치 Download PDF

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KR101899523B1
KR101899523B1 KR1020170010062A KR20170010062A KR101899523B1 KR 101899523 B1 KR101899523 B1 KR 101899523B1 KR 1020170010062 A KR1020170010062 A KR 1020170010062A KR 20170010062 A KR20170010062 A KR 20170010062A KR 101899523 B1 KR101899523 B1 KR 101899523B1
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heat exchanger
refrigerant
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정동훈
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(주)와이앤제이에프엠씨
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Abstract

본 발명은, 냉매를 고온 고압으로 압축시켜 공급하는 압축기; 상기 압축기로부터 공급되는 냉매를 저온 고압으로 응축시키는 응축기를 이루는 고온열교환기; 상기 고온열교환기로부터 공급되는 냉매를 냉각탑을 관류한 열매체와 열교환시켜 저온 저압의 냉매로 변환시키는 중온열교환기; 상기 중온열교환기로부터 공급되는 냉매를 팽창시키는 팽창밸브; 상기 팽창밸브와 상기 압축기에 각각 연결되고 상기 팽창밸브에서 제공되는 냉매를 실내부하로부터 배출되는 열매체와 열교환을 통해 증발시켜 열을 흡수하는 냉수열교환기; 및 상기 중온열교환기와 상기 팽창밸브 사이에 설치되고 상기 중온열교환기로부터 토출된 냉매를 상기 냉수열교환기로부터 토출된 냉매와 상호 열교환시키는 저온열교환기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치 {HIGH EFFICIENCY HEAT PUMP TYPE COOLING AND HEATING APPARATUS WITH COMPLEX HEAT EXCHANGE}
본 발명은 복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 냉매의 발열 또는 응축열을 이용하여 저온의 열원을 고온으로 전달하거나 고온의 열원을 저온으로 전달하여 열효율을 향상시킬 수 있고, 열교환을 행하는 열교환기의 조립을 용이하게 행할 수 있는 복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치에 관한 것이다.
일반적으로 온돌문화가 발달한 우리나라의 대다수의 가정은 동절기에 보일러를 구동시켜 바닥난방이나 급탕을 행하고, 하절기에는 에어컨으로 냉방을 행하며, 필요에 따라 보일러나 별도의 열원을 이용하여 급탕을 행하고 있다.
이상과 같이 동절기와 하절기에 냉난방 수단으로 보일러와 에어컨 또는 별도의 열원을 이용하고 있기 때문에 가정에서 다수의 시스템을 구비하기에는 많은 비용이 소요되고, 상기 냉난방 수단을 모두 설치하였을 경우에는 최대난방부하에 맞게 시스템을 구성하기 때문에 시스템 전체의 용량이 커지는 문제점이 있었다.
또한, 히트펌프 만을 이용하여 난방을 행할 경우에는 응축기에서 발생되는 열에너지 만으로는 난방 및 급탕을 위한 난방부하를 감당할 수 없기 때문에 온수탱크에 별도의 전기히터 또는 버너와 같이 온수를 가열해주기 위한 보조가열수단이 부가 되어야만 하기 때문에 다수의 구성이 포함됨으로 인해서 구성이 복잡해지고, 각각의 구성 마다 운전 및 제어가 이루어져야하는 등의 불편함이 있었다.
상기한 문제점을 해결하기 위해 히트펌프를 구비한 냉난방 급탕시스템이 개발되었으며, 종래기술에 따른 히트펌프를 구비한 냉난방 급탕시스템은, 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기가 순차적으로 연결되어 냉동사이클을 이루고 있는 냉동기와, 압축기, 과열열교환기, 사방제어밸브, 주열교환기, 양방향팽창밸브, 보조열교환기가 순차적으로 연결되어 냉난방사이클을 이루고 있는 히트펌프와, 냉동기의 응축기 및 히트펌프의 과열열교환기와의 열교환으로 얻어진 고온의 온수를 저장 및 공급하기 위한 급탕공급수단과, 히트펌프의 주열교환기와의 열교환으로 얻어진 저온 또는 고온의 열매체를 냉난방에 사용하기 위하여 저장 및 순환시키기 위한 열매체순환수단을 포함한다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0540362호(2006년 01월 10일 공고, 발명의 명칭 : 히트펌프를 구비한 냉난방 급탕시스템)에 개시되어 있다.
종래기술에 따른 냉난방 급탕 시스템은, 화석연료의 절감면세서는 현실적으로 유리한 점이 있으나 주 에너지원이 전력이고 그 사용전력이 매우 크다는 문제점이 있다.
또한, 종래기술에 따른 냉난방 급탕 시스템은, 히트펌프에서 생산된 냉수의 에너지원과 온수의 에너지원 중 하나만을 주로 사용하기 때문에 효율이 저하되는 문제점이 있다..
또한, 종래기술에 따른 냉난방 급탕 시스템은, 열교환기의 결합구조가 복잡하여 열교환기 제작 및 설치에 소요되는 시간 및 비용을 절감하기 어려운 문제점이 있다.
따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 냉매의 발열 또는 응축열을 이용하여 저온의 열원을 고온으로 전달하거나 고온의 열원을 저온으로 전달하여 열효율을 향상시킬 수 있고, 열교환을 행하는 열교환기의 조립을 용이하게 행할 수 있는 복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 냉매를 고온 고압으로 압축시켜 공급하는 압축기; 상기 압축기로부터 공급되는 냉매를 저온 고압으로 응축시키는 응축기를 이루는 고온열교환기; 상기 고온열교환기로부터 공급되는 냉매를 냉각탑을 관류한 열매체와 열교환시켜 저온 저압의 냉매로 변환시키는 중온열교환기; 상기 중온열교환기로부터 공급되는 냉매를 팽창시키는 팽창밸브; 상기 팽창밸브와 상기 압축기에 각각 연결되고 상기 팽창밸브에서 제공되는 냉매를 실내부하로부터 배출되는 열매체와 열교환을 통해 증발시켜 열을 흡수하는 냉수열교환기; 및 상기 중온열교환기와 상기 팽창밸브 사이에 설치되고 상기 중온열교환기로부터 토출된 냉매를 상기 냉수열교환기로부터 토출된 냉매와 상호 열교환시키는 저온열교환기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 냉각탑과 상기 중온열교환기 사이에는 상기 고온열교환기로부터 토출되는 냉매를 상기 냉각탑을 관류한 열매체와 열교환시키는 관형열교환기가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 중온열교환기는 상기 고온열교환기로부터 토출된 냉매를 상기 냉각탑을 관류한 열매체와 열교환기시키기 전에 상기 실내부하로 제공될 열매체와 연교환시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 압축기, 상기 고온열교환기, 상기 중온열교환기, 상기 팽창밸브, 상기 냉수열교환기 및 상기 저온열교환기는, 복합열교환유닛으로 통합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 실내부하는 급탕탱크, 팬코일유닛, 공조기 및 냉동기 중 적어도 하나를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치는, 냉각탑에 연결되는 기존의 냉방용 냉동기와 온수 생산을 위한 기존의 난방용 보일러 대신에 압축기, 고온열교환기, 중온열교환기, 팽창밸브, 냉수열교환기 및 저온열교환기를 포함하여 이루어지므로 다양한 열교환이 복합적으로 발생되는 복합 열교환 유닛이 적용되어 적은 소비전력으로 냉난방을 위해 충분한 냉수 또는 온수의 생산이 가능해 지고, 열효율이 향상되는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치는, 챔버부를 이루는 거치패널과 챔버패널을 별도의 체결부재 없이 원터치 방식으로 결합시킬 수 있고, 거치패널과 챔버패널을 결합시킬 때에 거치패널과 챔버패널이 서로 가압되면서 결합되므로 열교환기 제작을 간단히 이룰 수 있어 열교환기 제작에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있고, 작동유체 또는 물이 거치패널과 챔버패널 사이의 간격으로 유실되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.

*도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치의 동절기 제어상태가 도시된 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치의 하절기 제어상태가 도시된 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치의 열교환장치가 도시된 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치의 응축기를 이루는 열교환장치가 도시된 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치의 응축기를 이루는 열교환장치의 흡입구 내측 구조가 도시된 단면 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치의 토출구 내측 구조가 도시된 단면 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치의 제1챔버부가 도시된 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치의 제2챔버부가 도시된 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치의 가압결합부가 도시된 구성도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치의 일 실시예를 설명한다.
이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치의 동절기 제어상태가 도시된 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치의 하절기 제어상태가 도시된 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치의 열교환장치가 도시된 정면도이다.
또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치의 응축기를 이루는 열교환장치가 도시된 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치의 응축기를 이루는 열교환장치의 흡입구 내측 구조가 도시된 단면 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치의 토출구 내측 구조가 도시된 단면 사시도이다.
또한, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치의 제1챔버부가 도시된 분해 사시도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치의 제2챔버부가 도시된 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치는, 냉매를 고온 고압으로 압축시켜 공급하는 압축기(30)와, 압축기(30)로부터 공급되는 냉매를 저온 고압으로 응축시키는 응축기를 이루는 고온열교환기(40)와, 고온열교환기(40)로부터 공급되는 냉매를 냉각탑을 관류한 열매체와 열교환시켜 저온 저압의 냉매로 변환시키는 중온열교환기(50)와, 중온열교환기(50)로부터 공급되는 냉매를 팽창시키는 팽창밸브(60)와, 팽창밸브(60)와 압축기(30)에 각각 연결되고 팽창밸브(60)에서 제공되는 냉매를 실내부하로부터 배출되는 열매체와 열교환을 통해 증발시켜 열을 흡수하는 냉수열교환기(70)와, 중온열교환기와 팽창밸브(60) 사이에 설치되고 중온열교환기(50)로부터 토출된 냉매를 냉수열교환기(70)로부터 토출된 냉매와 상호 열교환시키는 저온열교환기(80)을 포함한다.
본 실시예의 열매체는 냉수 및 온수의 생산을 위한 물을 포함하고, 물 외에 다양한 유체가 사용될 수 있고, 실내부하는 실내 측에 구비되어 실제 실내를 냉난방하는 장치로서, 가열된 온수를 실내 난방을 위해 제공하는 급탕탱크, 냉수 또는 온수를 코일 내로 관류시키고 송풍하여 실내 냉방 또는 난방을 행하는 팬코일유닛, 냉매를 열교환기(90) 내로 관류시키고 송풍하여 냉방 또는 난방을 행하는 공조기, 및 기화열을 이용하여 열을 흡수하고 밀폐된 공간 내의온도를 그 주위의 온도보다 낮추는 냉동기 중 적어도 하나는 포함하여 이루어진다.
냉각탑은 복합열교환유닛의 냉각용수를 재사용하기 위해 실외공기와 열교환시켜 냉각하는 실외측 열교환기(90)이며, 물을 찬 공기와 열교환시키면 물의 일부가 증발되면서 증발에 필요한 열이 소모되어 물이 냉각되는데, 냉각탑은 이 현상을 이용하여 탑 위에서 물을 흘려보내고 하부에서 실외공기를 불어넣는 구조로 이루어진다.
압축기(30)는 냉매를 고온 고압으로 압축시켜 배출하고, 냉수열교환기(70)에서 증발한 냉매를 응축이 용이하도록 고온 고압 상태를 이루며 고온열교환기(40)로 토출시켜 냉매를 순환시키는 작동을 행하고, 중온열교환기(50)에 고온열교환기(40)을 거쳐 연결된다.
압축기(30)에는 고온열교환기(40)이 연결되고, 고온열교환기(40)은 압축기(30)로부터 토출되는 고온의 냉매를 실내부하로 제공될 열매체와 열교환시켜 고온으로 가열하여 실내 난방 또는 급탕을 제공한다.
고온열교환기(40)은 중온열교환기(50)과 연결되고, 고온열교환기(40)로부터 토출되는 냉매를 냉각탑을 관류한 저온의 열매체와 열교환시켜 1차 응축작동을 행하게 된다.
고온열교환기(40)은 냉각수에 의해 냉매를 응축시키는 관형, 입형, 셀튜브식, 횡형 셀튜브식 2중관식 등 다양한 구조의 수냉식 열교환기(90)로 이루어진다.
냉각탑을 관류하면서 냉각된 열매체가 중온열교환기(50)로 유입되는관로 상에는 펌프가 설치된다.
중온열교환기(50)는 고온열교환기(40)로부터 토출된 냉매를 냉각탑을 관류한 열매체와 열교환시키기 전에 다른 관로를 통해 실내부하로 제공될 열매체와 열교환시키도록 형성된다.
중온열교환기(50)에는 팽창밸브(60)가 연결되고, 팽창밸브(60)는 중온열교환기(50)을 거쳐 유입되는 고압의 액체냉매를 저압으로 팽창시켜 끓는점을 낮추고, 증발이 용이하게 일어날 수 있도록 한다.
팽창밸브(60)와 압축기(30) 사이에는 냉수열교환기(70)이 각각 연결되는데, 냉수열교환기(70)은 팽창밸브(60)에서 팽창된 냉매를 실내부하로부터 배출되는 냉각된 열매체와 열교환시켜 증발된 냉매를 다시 압축기(30)로 순환시키는 증발기를 이루게 된다.
본 실시예에 따른 중온열교환기는, 흡입구(50a) 및 토출구(50b)가 구비되는 본체(51)와, 본체(51) 내부를 복수 개의 공간으로 구획하고 복수 개의 공간이 서로 연결되어 통하도록 설치되는 구획격벽(51a)과, 구획격벽(51a)에 의해 구획되는 복수 개의 공간 중 어느 하나의 공간에 배치되는 복수 개의 제1순환튜브(56)와, 구획격벽(51a)에 의해 구획되는 복수 개의 공간 중 다른 하나의 공간에 배치되는 복수 개의 제2순환튜브(57)와, 본체(51)의 일단에 구비되고 복수 개의 냉매가 유입 또는 배출되는 홀부를 구비하며 본체(51) 내부를 순환하는 냉매의 진행방향을 변환시키는 제1챔버부(52)와, 본체(51)의 타단에 구비되고 본체(51) 내부를 순환하는 냉매의 진행방향을 변환시키는 제2챔버부(54)를 포함한다.
본체(51)는 좌우방향으로 길게 형성되고, 상부에 흡입구(50a)가 형성되며, 하부에 토출구(50b)가 형성되어 흡입구(50a)를 통해 유입되는 열매체는 구획격벽(51a)을 따라 본체(51)의 타측까지 이동된 후에 구획격벽(51a)과 본체(51) 내벽 사이에 형성되는 간격을 통해 본체(51)의 하루로 낙하된다.
따라서 상대적으로 열에너지를 많이 보유하고 있는 열매체는 구획격벽(51a)의 상부 공간을 통과하면서 제1순환튜브(56)를 따라 통과하는 냉매에 열에너지를 공급하게 된다.
구획격벽(51a)은 본체(51)를 상부 및 하부로 구획하도록 수평방향으로 길게 설치되고, 제1챔버부(52)에 가까운 본체(51)의 단부와 구획격벽(51a) 사이에 간격이 형성되어 본체(51) 상부를 통해 유입되고 구획격벽(51a) 상면을 따라 순환된 열매체는 본체(51)의 하부로 낙하된 후에 다시 본체(51)의 하부를 순환한 후에 토출구(50b)를 통해 배출된다.
제1순환튜브(56)는 구획격벽(51a)에 의해 구획된 본체(51)의 상부에 위치하게 되고, 제2순환튜브(57)는 구획격벽(51a)의 하측에 위치되도록 본체(51) 내부에 삽입된다.
제1챔버부(52)는, 제1순환튜브(56)로 냉매를 공급하고, 제1순환튜브(56)를 통해 순환된 후에 배출되는 냉매가 통과되는 복수 개의 통과홀부(52d)가 형성되는 제1챔버패널(52a)과, 본체(51)의 일단에 설치되고 복수 개의 제1순환튜브(56)가 거치되는 제1거치패널(52g)과, 거치패널과 제1챔버패널(52a) 사이에 개재되어 냉매가 유실되는 것을 방지하는 제1실링패드(52e)를 포함한다.
또한, 제2챔버부(54)는, 복수 개의 상기 제1순환튜브(56) 또는 복수 개의 상기 제2순환튜브(57)를 따라 공급되는 냉매의 진행방향을 전환시켜 공급하는 제2챔버패널(54a)과, 본체(51)의 타단에 설치되고 제1순환튜브(56) 및 제2순환튜브(57)가 거치되는 제2거치패널(54e)과, 제2챔버패널(54a)과 제2거치패널(54e) 사이에 개재되는 제2실링패드(54c)를 포함한다.
따라서 흡입구(50a)를 통해 본체(51) 내부로 유입되는 열매체는 구획격벽(51a)의 상면을 따라 일측으로 이동되면서 제1순환튜브(56)와 접촉되므로 제1순환튜브(56)를 통과하는 냉매에 열에너지를 공급하면서 고온연교환부를 이루게 되고, 구획격벽(51a)과 본체(51) 내벽 사이의 간격으로 낙하되는 열매는 구획격벽(51a)의 저면을 따라 본체(51)의 하부를 통과하면서 제2순환튜브(57)와 접촉되므로 중온열교환부를 이루게 된다.
냉수열교환기(70)는, 비교적 많은 양의 열매체가 관류할 수 있도록 횡형 셀튜브식 열교환기(90)포함하여 이루어진다.
중온열교환기(50)과 팽창밸브(60) 사이 및 냉수열교환기(70)과 압축기(30) 사이에는 저온열교환기(80)이 설치되고, 저온열교환기(80)는, 중온열교환기(50)로부터 토출되어 팽창밸브(60)로 유입될 냉매를 냉수열교환기(70)로부터 토출되어 압축기(30)로 유입될 냉매와 상호 연교환시켜 팽창밸브(60)에 의한 냉매의 팽창효율과 압축기(30)에 의한 냉매의 압축효율을 향상시키게 된다.
냉각탑과 중온열교환기(50) 사이에는 고온열교환기(40)로부터 토출된 냉매를 냉각탑을 관류한 열매체와 열교환시키는 열교환기(90)가 설치되고, 열교환기(90)는 셀튜브형을 포함하여 이루어진다.
저온열교환기(80)과 팽창밸브(60) 사이에는 냉매의 팽창량을 조절하기 위한 솔레노이드밸브(100)가 설치되고, 그 하류에는 냉매 속에 함유된 습기를 제거하는 드라이어(110)가 설치된다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치의 가압결합부가 도시된 구성도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치는, 챔버부(52, 54)를 이루는 거치패널(54e, 52g)과 챔버패널(54a, 52a)을 별도의 체결부재 없이 원터치 방식으로 결합하고, 거치패널(54e, 52g)과 챔버패널(54a, 52a)을 가압하여 거치패널(54e, 52g)과 챔버패널(54a, 52a) 사이의 간격으로 작동유체 또는 물이 유실되는 것을 방지하는 가압결합부(200)를 더 포함한다.
본 실시예의 가압결합부(200)는, 거치패널(54e, 52g)로부터 돌출되고, 실링패드 및 챔버패널(54a, 52a)을 관통하는 돌출기둥(210)과, 돌출기둥(210)으로부터 출몰 가능하게 설치되는 출몰대(216)와, 출몰대(216)에 회전 가능하게 설치되는 편심캠부재(230)와, 편심캠부재(230)에 설치되는 레버부재(250)를 포함한다.
따라서 작업자가 거치패널(54e, 52g)에 실링패드를 안착시키고, 실링패드 외벽에 챔버패널(54a, 52a)을 안착시키면 거치패널(54e, 52g)의 테두리에 설치되는 다수 개의 돌출기둥(210), 출몰대(216), 편심캠부재(230) 및 레버부재(250)는 실링패드 및 챔버패널(54a, 52a)를 관통하여 외측으로 돌출되고, 작업자가 레버부재(250)를 잡고 챔버패널(54a, 52a)의 중앙 측으로 회전시키면 레버부재(250) 및 편심캠부재(230)가 힌지부(218)를 중심으로 회전되면서 챔버패널(54a, 52a)에 형성되는 관통홀부와 편심캠부재(230)가 이격되면서 챔버패널(54a, 52a)을 걸림결합시키게 된다.
편심캠부재(230)는 챔버패널(54a, 52a)의 관통홀부의 지름과 비교하여 폭이 좁고, 길이는 긴 편심된 모양의 캠부재로부 이루어지므로 레버부재(250)를 회전시켜 편심캠부재(230)를 측 방향으로 길게 배치시키면 편심캠부재(230)의 측면이 챔버패널(54a, 52a)의 외벽을 거치패널(54e, 52g) 측으로 가압하게 된다.
이때, 돌출기둥(210)으로부터 출몰대(216)가 돌출되면서 탄성부재(217)를 압축시키게 되므로 편심캠부재(230)는 챔버패널(54a, 52a)의 외벽을 거치패널(54e, 52g) 측으로 가압하게 되어 챔버패널(54a, 52a)과 거치패널(54e, 52g) 사이에 개재되는 실링패드가 압축되면서 작동유체 및 물의 유실을 방지할 수 있게 된다.
돌출기둥(210)의 외측 단부에는 내측으로 길게 작동홈부(212)가 형성되고, 작동홈부(212)의 입구 측에는 내측 공간과 비교하여 폭이 좁아지게 형성되는 스토퍼(214)가 형성되므로 출몰대(216)의 내측 단부에 형성되는 걸림돌기와 스토퍼(214)가 걸리면서 출몰대(216)가 돌출기둥(210)으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있게 된다.
레버부재(250)의 단부에는 레버부재(250)가 굴곡되어 이루어지는 굴곡부(252)가 형성되고, 굴곡부(252)는, 챔버패널(54a, 52a)의 외벽 중앙부에 형성되는 걸림홈부(270) 내측으로 삽입되도록 챔버패널(54a, 52a)의 중앙부 측으로 굴곡된다.
걸림홈부(270)의 내측 일면에는 굴곡부(252)로부터 측 방향으로 돌출되는 돌출부(254)가 삽입되도록 잠금홈부(272)가 형성되고, 걸림홈부(270)의 내측 타면에는 걸림홈부(270) 내측으로 삽입되는 굴곡부(252) 및 돌출부(254)가 잠금홈부(272) 내측으로 안내되도록 경사면(274)이 형성된다.
따라서 작업자가 레버부재(250)를 회전시켜 편심캠부재(230)로 챔버패널(54a, 52a)을 가압할 때에 레버부재(250)가 걸림홈부(270) 측으로 회전되면 돌출부(254) 및 굴곡부(252)가 경사면(274)을 따라 걸림홈부(270) 내측으로 슬라이딩되고, 경사면(274)을 따라 측 방향으로 슬라이딩되는 돌출부(254)가 잠금홈부(272) 내측으로 삽입되어 레버부재(250)와 걸림홈부(270)의 걸림결합이 이루어지게 된다.
상기한 바와 같이 본 실시예는, 별도의 체결부재 없이 레버부재(250)만을 조작하여 챔버패널(54a, 52a)과 거치패널(54e, 52g)을 결합시킬 수 있으므로 열교환기 제작에 요구되는 체결부재의 개수를 줄일 수 있고, 열교환기 제작에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있게 된다.
이로써, 냉매의 발열 또는 응축열을 이용하여 저온의 열원을 고온으로 전달하거나 고온의 열원을 저온으로 전달하여 열효율을 향상시킬 수 있고, 열교환을 행하는 열교환기의 조립을 용이하게 행할 수 있는 복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치를 제공할 수 있게 된다.
본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
또한, 복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 고효율 히트펌프식 냉난방장치가 아닌 다른 제품에도 본 발명의 냉난방장치가 사용될 수 있다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
30 : 압축기 40 : 고온열교환기
50 : 중온열교환기 60 : 팽창밸브
70 : 냉수열교환기 80 : 전온열교환기
90 : 열교환기 100 : 솔레노이드밸브
110 : 드라이어 200 : 가압결합부
210 : 돌출기둥 230 : 편심캠부재
250 : 레버부재 270 : 걸림홈부

Claims (5)

  1. 냉매를 고온 고압으로 압축시켜 공급하는 압축기;
    상기 압축기로부터 공급되는 냉매를 저온 고압으로 응축시키는 응축기를 이루는 고온열교환기;
    상기 고온열교환기로부터 공급되는 냉매를 냉각탑을 관류한 열매체와 열교환시켜 저온 저압의 냉매로 변환시키는 중온열교환기;
    상기 중온열교환기로부터 공급되는 냉매를 팽창시키는 팽창밸브;
    상기 팽창밸브와 상기 압축기에 각각 연결되고 상기 팽창밸브에서 제공되는 냉매를 실내부하로부터 배출되는 열매체와 열교환을 통해 증발시켜 열을 흡수하는 냉수열교환기; 및
    상기 중온열교환기와 상기 팽창밸브 사이에 설치되고 상기 중온열교환기로부터 토출된 냉매를 상기 냉수열교환기로부터 토출된 냉매와 상호 열교환시키는 저온열교환기를 포함하고,
    상기 냉각탑과 상기 중온열교환기 사이에는 상기 고온열교환기로부터 토출되는 냉매를 상기 냉각탑을 관류한 열매체와 열교환시키는 관형열교환기가 설치되고,
    상기 중온열교환기는 상기 고온열교환기로부터 토출된 냉매를 상기 냉각탑을 관류한 열매체와 열교환기시키기 전에 상기 실내부하로 제공될 열매체와 열교환시키고,
    상기 중온열교환기는,
    흡입구 및 토출구가 구비되는 본체;
    상기 본체 내부를 복수 개의 공간으로 구획하고 복수 개의 공간이 서로 연결되어 통하도록 설치되는 구획격벽;
    상기 구획격벽에 의해 구획되는 복수 개의 공간 중 어느 하나의 공간에 배치되는 복수 개의 제1순환튜브;
    상기 구획격벽에 의해 구획되는 복수 개의 공간 중 다른 하나의 공간에 배치되는 복수 개의 제2순환튜브;
    상기 본체의 일단에 구비되고 복수 개의 냉매가 유입 또는 배출되는 홀부를 구비하며 상기 본체 내부를 순환하는 냉매의 진행방향을 변환시키는 제1챔버부; 및
    상기 본체의 타단에 구비되고 상기 본체 내부를 순환하는 냉매의 진행방향을 변환시키는 제2챔버부를 포함하고,
    상기 제1챔버부는,
    상기 제1순환튜브로 냉매를 공급하고, 상기 제1순환튜브를 통해 순환된 후에 배출되는 냉매가 통과되는 복수 개의 통과홀부가 형성되는 제1챔버패널;
    상기 본체의 일단에 설치되고 복수 개의 상기 제1순환튜브가 거치되는 제1거치패널; 및
    상기 제1거치패널과 제1챔버패널 사이에 개재되어 냉매가 유실되는 것을 방지하는 제1실링패드를 포함하고,
    상기 제2챔버부는,
    복수 개의 상기 제1순환튜브 또는 복수 개의 상기 제2순환튜브를 따라 공급되는 냉매의 진행방향을 전환시켜 공급하는 제2챔버패널;
    상기 본체의 타단에 설치되고 상기 제1순환튜브 및 상기 제2순환튜브가 거치되는 제2거치패널; 및
    상기 제2챔버패널과 상기 제2거치패널 사이에 개재되는 제2실링패드를 포함하고,
    상기 제1챔버부 및 상기 제2챔버부를 이루는 상기 제1거치패널 및 상기 제2거치패널과 상기 제1챔버패널 및 상기 제2챔버패널을 별도의 체결부재 없이 원터치 방식으로 결합하고, 상기 제1거치패널 및 상기 제2거치패널과 상기 제1챔버패널 및 상기 제2챔버패널을 가압하여 상기 제1거치패널 및 상기 제2거치패널과 상기 제1챔버패널 및 상기 제2챔버패널 사이의 간격으로 작동유체 또는 물이 유실되는 것을 방지하는 가압결합부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 압축기, 상기 고온열교환기, 상기 중온열교환기, 상기 팽창밸브, 상기 냉수열교환기 및 상기 저온열교환기는, 복합열교환유닛으로 통합되는 것을 특징으로 하는 복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 실내부하는 급탕탱크, 팬코일유닛, 공조기 및 냉동기 중 적어도 하나를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합열교환을 이용하는 고효율 히트펌프식 냉난방장치.
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