KR101900454B1 - Accumulator integrated receiver assembly of heat recovery system from waste water - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액분리 일체형 수액기의 수액케이스에 구비된 유입중계관을 통하여 액상 냉매가 상기 수액케이스 내부로 유입되는 양에 따라 승강하면서 상기 수액케이스의 내부 체적을 가변시키는 체적가변 유닛; 및 상기 수액케이스 내부의 일측에 장착되는 복수의 압전소자들을 포함하며, 상기 체적가변 유닛과 연결되어 상기 수액케이스 내부로 유입되는 상기 액상 냉매의 하중을 전기에너지로 변환하여 상기 압축기 가동전력의 일부 또는 전부로 공급하는 발전 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하여, 수액기 내부로 유입되는 냉매량에 따라 수액기 내부의 체적을 가변시켜 단일의 장치로 가변하는 냉동부하에 적극적으로 대응할 수 있도록 한 폐수 열 회수시스템의 액분리 일체형 수액기 어셈블리에 관한 것이다.The present invention relates to a volume variable unit for varying an internal volume of a liquid case while ascending or descending according to an amount of liquid refrigerant flowing into an inside of a liquid case through an inlet relay pipe provided in a liquid case of a liquid separating and integrating type receiver; And a plurality of piezoelectric elements mounted on one side of the fluid case, wherein a load of the liquid refrigerant introduced into the fluid case is connected to the volume variable unit to convert the load into electrical energy, And a power generation unit for supplying the power to the receiver, wherein the power generation unit includes a power generation unit for supplying power to the power generation unit, The present invention relates to a liquid separator integrated type liquid receiver assembly.
Description
본 발명은 폐수 열 회수시스템의 액분리 일체형 수액기 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수액기 내부로 유입되는 냉매량에 따라 수액기 내부의 체적을 가변시켜 단일의 장치로 가변하는 냉동부하에 적극적으로 대응할 수 있도록 한 폐수 열 회수시스템의 액분리 일체형 수액기 어셈블리에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to a liquid separator integrated receiver assembly for a waste water heat recovery system, and more particularly, to a liquid separator integrated receiver assembly in which a volume of an interior of a receiver is varied according to an amount of refrigerant flowing into a receiver, The present invention relates to a liquid separator integrated receiver assembly of a wastewater heat recovery system.
목욕탕이나 사우나 등과 같이 온수를 많이 사용하는 시설에서는 폐 온수를 방류하기 전에 잔류 열을 회수하여 다시 사용하기 위하여 폐수 열 회수시스템을 이용하게 된다.In a facility using a lot of hot water such as a bathroom or a sauna, a waste water heat recovery system is used to recover the residual heat before discharging the waste water.
폐수에서 잔류 열을 회수하기 위해서는 폐 온수로부터 열을 회수하여 사용 전의 물을 가열하는 히트펌프가 필요하며, 히트펌프에는 저온의 기체냉매와 고온의 액체냉매가 상호 열교환할 수 있는 수액기와 액분리기가 필요하다.In order to recover the residual heat from the wastewater, a heat pump that recovers heat from the wasted hot water and heats the water before use is required. The heat pump includes a receiver and a liquid separator capable of mutual heat exchange between the low temperature gas refrigerant and the high temperature liquid refrigerant need.
수액기는 응축기와 팽창밸브 사이에 설치되어 응축기에서 액화된 고온·고압의 냉매액을 일시적으로 저장하는 용기이며, 액분리기는 압축기와 증발기 사이에 구비되어 압축기로 흡입되는 가스 중에 액이 혼합되는 것을 방지하는 장치이다.The liquid receiver is a container which is provided between the condenser and the expansion valve to temporarily store the high temperature and high pressure refrigerant liquid liquefied in the condenser, and the liquid separator is provided between the compressor and the evaporator to prevent the liquid from being mixed into the gas sucked into the compressor .
종래에는 히트펌프에 구비되는 수액기와 액 분리기가 별도로 구비되는 것이 일반적이었다.Conventionally, a liquid receiver and a liquid separator provided in a heat pump are generally provided separately.
그러나 수액기와 액 분리기가 별개의 배관라인에 설치되는 경우에 히트펌프의 구조가 복잡해지고, 액 분리기에서 증기와 분리된 냉매액을 반송시키기 때문에 냉동효율이 떨어지게 되는 문제점이 있다.However, when the receiver and the liquid separator are installed in separate pipelines, the structure of the heat pump becomes complicated, and the refrigerant liquid separated from the vapor in the liquid separator is conveyed, resulting in a problem that the refrigerating efficiency is lowered.
이러한 문제점을 방지하기 위하여 등록실용 제20-0134978호의 "냉동싸이클 수액기 겸용 액분리기"(이하 선행기술)과 같이 수액기에 액분리기가 구비된 일체형 수액기가 제시되고 있다.In order to prevent such a problem, an integral type liquid receiver in which a liquid separator is provided in a receiver such as a "liquid separator for combined use with a refrigeration cycle receiver" (hereinafter referred to as "prior art") of Registration Practice No. 20-0134978 is proposed.
그러나, 선행기술은 수액기에서 증기상태의 냉매가 압축기로 유입되는 문제를 완벽히 해소하지 못하는 한계가 있었다.However, the prior art has a limitation in completely solving the problem that the vapor state refrigerant is introduced into the compressor in the receiver.
특히, 일반적인 수액기를 포함하는 선행기술은 수액기의 내부 용량이 고정된 상태이므로, 냉동부하에 따른 냉매순환량의 변화에 적극적으로 대응할 수 없다는 문제점이 있었다.Particularly, the prior art including a general receiver has a problem in that it can not actively cope with a change in refrigerant circulation amount due to a refrigeration load since the internal capacity of the receiver is fixed.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 수액기 내부로 유입되는 냉매량에 따라 수액기 내부의 체적을 가변시켜 단일의 장치로 가변하는 냉동부하에 적극적으로 대응할 수 있도록 하는 폐수 열 회수시스템의 액분리 일체형 수액기 어셈블리를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problem, and it is an object of the present invention to provide a refrigeration system capable of changing the volume inside a receiver according to an amount of refrigerant flowing into a receiver, To provide a liquid separating integral type receiver assembly for a liquid separation system.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 수액케이스와, 상기 수액케이스의 내부 상측에 구비되는 액분리케이스와, 일단이 증발기와 연결되고 타단이 상기 액분리케이스의 내부와 연통되는 유입관과, 일단이 압축기와 연결되고 타단이 상기 액분리케이스의 내부와 연통되는 유출관과, 일단이 응축기와 연결되고 타단이 상기 수액케이스의 내부와 연통되는 유입중계관과, 일단이 팽창밸브와 연결되고 타단이 상기 수액케이스의 내부와 연통되는 배출중계관을 포함하는 액분리 일체형 수액기; 상기 유입중계관을 통하여 액상 냉매가 상기 수액케이스 내부로 유입되는 양에 따라 승강하면서 상기 수액케이스의 내부 체적을 가변시키는 체적가변 유닛; 및 상기 수액케이스 내부의 일측에 장착되는 복수의 압전소자들을 포함하며, 상기 체적가변 유닛과 연결되어 상기 수액케이스 내부로 유입되는 상기 액상 냉매의 하중을 전기에너지로 변환하여 상기 압축기 가동전력의 일부 또는 전부로 공급하는 발전 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수 열 회수시스템의 액분리 일체형 수액기 어셈블리를 제공할 수 있다.In order to achieve the above object, the present invention provides a liquid container comprising a liquid case, a liquid separation case provided on the upper side of the liquid case, an inlet pipe having one end connected to the evaporator and the other end connected to the inside of the liquid separation case, An outlet tube having one end connected to the compressor and the other end connected to the inside of the liquid separation case, an inlet relay tube having one end connected to the condenser and the other end connected to the inside of the liquid case, And a discharge relay tube whose other end communicates with the interior of the liquid case; A volume varying unit for varying an internal volume of the liquid case while raising and lowering the liquid refrigerant through the inflow relay pipe according to an amount of the liquid refrigerant introduced into the liquid case; And a plurality of piezoelectric elements mounted on one side of the fluid case, wherein a load of the liquid refrigerant introduced into the fluid case is connected to the volume variable unit to convert the load into electrical energy, The present invention can provide a liquid separator integral type liquid receiver assembly of a wastewater heat recovery system, which includes a power generation unit that supplies all of the power generation units.
여기서, 상기 체적가변 유닛은, 상기 액분리케이스의 하면으로부터 상기 수액케이스의 바닥면측을 향하여 연장되고, 하면이 개방된 연장 하우징과, 상기 수액케이스 내부에서 상기 연장 하우징의 하부에 배치되고, 상기 유입중계관을 통하여 액상 냉매가 상기 수액케이스 내부로 유입되는 양에 따라 승강하며, 상기 연장 하우징의 하단부 가장자리에 접촉 또는 이격하는 승강판을 포함하며, 상기 복수의 압전소자들은 상기 승강판과 상기 승강판의 하부측에 배치되는 것을 특징으로 한다.The volume varying unit may include an extension housing extending from a bottom surface of the liquid separation case toward a bottom surface side of the liquid storage case and opened at a bottom surface thereof and disposed at a lower portion of the extension housing in the liquid storage case, And a lifting plate that moves up and down according to an amount of liquid refrigerant flowing into the liquid case through the relay pipe and contacts or separates from a lower edge of the extended housing, As shown in Fig.
이때, 상기 체적가변 유닛은, 상기 승강판의 하면과 상기 수액케이스 내부의 바닥면 사이에 배치되어 상기 승강판을 상기 연장 하우징측으로 밀어올리는 힘을 발생시키며 탄성 변형을 허용하는 바이어싱 수단을 더 포함하며, 상기 복수의 압전소자들은 상기 승강판 및 상기 바이어싱 수단의 상하 양단부에 각각 배치되는 것을 특징으로 한다.At this time, the volume varying unit further includes a biasing means disposed between the bottom surface of the lifting plate and the bottom surface of the inside of the liquid case to generate a force for pushing up the lifting plate to the extending housing side and allowing elastic deformation And the plurality of piezoelectric elements are disposed on both upper and lower ends of the lifting plate and the biasing means, respectively.
또한, 상기 발전 유닛은, 상기 복수의 압전 소자와 전기적으로 연결되며 상기 복수의 압전 소자로부터 생산된 전기 에너지를 저장하고 사용하는 충방전 회로를 구비한 축전지를 더 포함하며, 상기 축전지는 상기 압축기와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.The power generation unit may further include a storage battery electrically connected to the plurality of piezoelectric elements and having a charge and discharge circuit for storing and using electrical energy produced from the plurality of piezoelectric elements, And are electrically connected to each other.
아울러, 상기 액분리케이스 내부에 구비되며, 상기 유입관을 통하여 상기 액분리케이스 내부로 유입된 냉매의 상기 유출관측을 향한 유동을 지체시켜, 상기 유입중계관을 통하여 상기 수액케이스 내부로 유입된 액상 냉매와의 열교환 효율을 증대시키는 유동지체부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The liquid separation case is disposed inside the liquid separation case and delays the flow of the refrigerant flowing into the liquid separation case through the introduction pipe toward the outflow tube, And a flow restricting portion for increasing the heat exchange efficiency with the refrigerant.
상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.According to the present invention having the above-described configuration, the following effects can be achieved.
우선, 본 발명은 수액케이스와, 수액케이스의 내부 상측에 구비되는 액분리케이스와, 일단이 증발기와 연결되고 타단이 액분리케이스의 내부와 연통되는 유입관과, 일단이 압축기와 연결되고 타단이 액분리케이스의 내부와 연통되는 유출관과, 일단이 응축기와 연결되고 타단이 수액케이스의 내부와 연통되는 유입중계관과, 일단이 팽창밸브와 연결되고 타단이 수액케이스의 내부와 연통되는 배출중계관을 포함하는 액분리 일체형 수액기; 유입중계관을 통하여 액상 냉매가 수액케이스 내부로 유입되는 양에 따라 승강하면서 수액케이스의 내부 체적을 가변시키는 체적가변 유닛; 및 수액케이스 내부의 일측에 장착되는 복수의 압전소자들을 포함하며, 체적가변 유닛과 연결되어 수액케이스 내부로 유입되는 액상 냉매의 하중을 전기에너지로 변환하여 압축기 가동전력의 일부 또는 전부로 공급하는 발전 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하여, 수액기 내부로 유입되는 냉매량에 따라 수액기 내부의 체적을 가변시켜 단일의 장치로 가변하는 냉동부하에 적극적으로 대응할 수 있게 될 것이다.The present invention relates to a liquid container comprising a liquid case, a liquid separation case provided on the upper side of the liquid case, an inlet pipe having one end connected to the evaporator and the other end connected to the inside of the liquid separation case, An outlet pipe communicating with the inside of the liquid separation case; an inlet relay pipe having one end connected to the condenser and the other end connected to the inside of the liquid case; an outlet relay connected to the expansion valve at one end, A liquid separating and collecting type fluid containing tube; A volume variable unit for varying an internal volume of the liquid case while ascending or descending according to an amount of the liquid refrigerant flowing into the liquid case through the inlet relay pipe; And a plurality of piezoelectric elements mounted on one side of the liquid case and connected to the volume variable unit to convert the load of the liquid refrigerant flowing into the liquid case into electric energy to supply the compressor with a part or all of the operating power of the compressor The volume of the inside of the receiver can be varied according to the amount of refrigerant flowing into the receiver, so that it is possible to positively cope with the refrigerating load variable into a single device.
그리고, 본 발명에 따른 체적가변 유닛은, 액분리케이스의 하면으로부터 수액케이스의 바닥면측을 향하여 연장되고, 하면이 개방된 연장 하우징과, 수액케이스 내부에서 연장 하우징의 하부에 배치되고, 유입중계관을 통하여 액상 냉매가 수액케이스 내부로 유입되는 양에 따라 승강하며, 연장 하우징의 하단부 가장자리에 접촉 또는 이격하는 승강판을 포함하며, 복수의 압전소자들은 승강판과 승강판의 하부측에 배치되도록 함으로써, 수액케이스 내부 체적을 가변시켜 냉동부하에 따른 냉매순환량의 변화에 적극적으로 대응할 수 있게 되므로, 안정적인 폐수 열 회수시스템의 운용이 가능하게 될 것이다.The volume variable unit according to the present invention comprises an extension housing extending from a bottom surface of a liquid separation case toward a bottom surface side of the liquid storage case and having a bottom opened, And a plurality of piezoelectric elements are arranged on the lower side of the lifting plate and the lifting plate so that the liquid refrigerant flows into the liquid housing through the lifting plate and the lifting plate, , The volume of the liquid case can be varied to positively cope with the change in the refrigerant circulation amount according to the refrigerating load, and thus it becomes possible to operate a stable waste water heat recovery system.
그리고, 본 발명에 따른 체적가변 유닛은, 승강판의 하면과 수액케이스 내부의 바닥면 사이에 배치되어 승강판을 연장 하우징측으로 밀어올리는 힘을 발생시키며 탄성 변형을 허용하는 바이어싱 수단을 더 포함하며, 복수의 압전소자들은 승강판 및 바이어싱 수단의 하단부에 각각 배치되도록 함으로써, 시시각각 변하는 냉동부하의 미세한 변화까지 유연하게 대응하여 안정적인 폐수 열 회수시스템의 운용이 가능하게 될 것이다.The volume variable unit according to the present invention further includes a biasing means disposed between the bottom surface of the lifting plate and the bottom surface of the liquid case to generate a force for pushing up the lifting plate to the extending housing side and permitting elastic deformation And a plurality of piezoelectric elements are disposed at the lower end portions of the lifting plate and the biasing means, respectively, so that a stable wastewater heat recovery system can be operated stably corresponding to minute changes of the frozen load varying instantaneously.
또한, 본 발명에 따른 발전 유닛은, 복수의 압전 소자와 전기적으로 연결되며 복수의 압전 소자로부터 생산된 전기 에너지를 저장하고 사용하는 충방전 회로를 구비한 축전지를 더 포함하며, 축전지는 압축기와 전기적으로 연결되도록 함으로써, 동력이 필요한 압축기의 가동 에너지중 일부 또는 전부를 제공하여 시스템 전체의 가동부하를 경감시켜 효율적인 시스템 운용이 가능하게 될 것이다.The power generation unit according to the present invention further includes a battery having a charge and discharge circuit electrically connected to the plurality of piezoelectric elements and storing and using electric energy produced from the plurality of piezoelectric elements, Thereby providing a part or all of the movable energy of the compressor requiring power, thereby reducing the operating load of the entire system, thereby enabling efficient system operation.
아울러, 본 발명에 따르면, 액분리케이스 내부에 구비되며, 유입관을 통하여 액분리케이스 내부로 유입된 냉매의 유출관측을 향한 유동을 지체시켜, 유입중계관을 통하여 수액케이스 내부로 유입된 액상 냉매와의 열교환 효율을 증대시키는 유동지체부를 더 구비함으로써, 증발기에서 유입된 기체상태의 냉매에 일부 포함되어 있는 액상의 냉매가 압축기로 연결된 파이프를 통과하기 전에 응축기에서 유입된 냉매와 열교환을 하면서 액상의 냉매를 응결시켜 압축기로 흘러들어가지 않도록 하고, 수액기의 내부에 응결된 냉매가 증발되어 기체상태가 되는 경우에 다시 압축기로 유입되도록 하여 히트펌프의 내구성 유지 및 효율향상을 도모할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a liquid separating apparatus, comprising: a liquid separator provided in a liquid separating case, delaying a flow of refrigerant flowing into an interior of a liquid separating casing through an inlet pipe, So that the liquid refrigerant, which is partially contained in the gaseous refrigerant introduced from the evaporator, is heat-exchanged with the refrigerant introduced from the condenser before passing through the pipe connected to the compressor, The refrigerant is prevented from flowing into the compressor, and when the refrigerant condensed in the receiver is evaporated to be in a gaseous state, the refrigerant flows into the compressor again, thereby maintaining the durability and improving the efficiency of the heat pump.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 수액기 어셈블리의 전체적인 구조를 나타낸 개념도
도 2는 도 1의 II 부분을 확대하여 나타낸 것으로, 본 발명의 주요부인 체적가변 유닛의 작동 상태를 나타낸 개념도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐수 열 회수시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면1 is a conceptual diagram illustrating the overall structure of an integrated receiver assembly according to an embodiment of the present invention;
Fig. 2 is an enlarged view of a portion II in Fig. 1. Fig. 2 is a conceptual view showing an operating state of a volume variable unit which is a main part of the present invention
3 is a view showing a schematic configuration of a waste water heat recovery system according to an embodiment of the present invention;
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent by reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.However, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in various other forms.
본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.The present embodiments are provided so that the disclosure of the present invention is thoroughly disclosed and that those skilled in the art will fully understand the scope of the present invention.
그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.And the present invention is only defined by the scope of the claims.
따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.Thus, in some embodiments, well known components, well known operations, and well-known techniques are not specifically described to avoid an undesirable interpretation of the present invention.
또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.In addition, throughout the specification, like reference numerals refer to like elements, and the terms (mentioned) used herein are intended to illustrate the embodiments and not to limit the invention.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.In this specification, the singular forms include plural forms unless the context clearly dictates otherwise, and the constituents and acts referred to as " comprising (or having) " do not exclude the presence or addition of one or more other constituents and actions .
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in a sense commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.
또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless they are defined.
이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
우선, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 수액기 어셈블리(100)의 전체적인 구조를 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual view showing the overall structure of an integrated
그리고, 도 2는 도 1의 II 부분을 확대하여 나타낸 것으로, 본 발명의 주요부인 체적가변 유닛(200)의 작동 상태를 나타낸 개념도이다.FIG. 2 is an enlarged view of part II of FIG. 1, and is a conceptual view showing an operating state of the volume variable unit 200 which is a main part of the present invention.
또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐수 열 회수시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.3 is a diagram showing a schematic configuration of a waste water heat recovery system according to an embodiment of the present invention.
우선, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 폐수 열 회수시스템에 관하여 설명하고자 한다.First, referring to FIG. 3, a description will be made of a waste water heat recovery system according to an embodiment of the present invention.
사우나(10) 등에서 고온의 폐 온수가 방출되면 폐수열회수기(20)로 수집된다.When hot water is discharged from the
이렇게 수집된 고온의 폐 온수는 저수조탱크(30)에서 공급되는 냉수를 열교환방식으로 가열한 후에 폐수조탱크(50)로 보내지게 되고, 저수조탱크(30)에서 공급되어 폐수열회수기(20)에서 가열된 물은 온수탱크(40)로 보내져서 재사용된다.The hot water collected at the high temperature is heated by the heat exchange system in the
이때 필요한 경우에 온수탱크(40)의 물은 온수보일러(45)에 의하여 원하는 온도로 좀더 가열한 후에 다시 온수분배기(43)를 통하여 온수가 필요한 곳으로 공급되게 된다.At this time, if necessary, the water in the
한편, 폐수조탱크(50)의 물은 히트펌프를 이용하여 다시 열을 회수하게 된다. On the other hand, the water in the
즉, 폐수조탱크(50)의 물은 증발기(70)를 통과하면서 증발기(70) 내부에 구비된 증발관에 열을 빼앗긴 후에 다시 폐수조탱크(50)로 돌아가게 되고, 증발기(70)에서 회수된 열은 히트펌프(60)에서 방출되면서 주변의 물을 가열하게 된다. That is, the water in the
증발관의 내부에는 냉매가 흐르면서 열을 교환하는 공지의 방법이 적용되며, 히트펌프(60)의 주변을 흐르는 물은 별도로 공급된 냉수이거나 전술하여 설명한 폐수열회수기(20)를 통과하여 일부 가열된 물이며, 이렇게 가열된 물은 다시 온수탱크(40)로 공급되게 된다.A known method of exchanging heat with the refrigerant flowing through the inside of the evaporation pipe is applied. The water flowing around the
증발기(70)를 통과하면서 열을 빼앗긴 폐수는 최종적으로 방류되기 전에 마지막으로 방류탱크(90)로 보내진 후에 저온의 저수조탱크(30)의 물을 한번 더 가열한 후 방류되게 된다. The waste water having passed through the
본 발명에서는 상기와 같은 구성 또는 이와 유사한 구성의 폐수 열 회수시스템에 사용되는 증발기(70)와 연결되는 히트펌프(60) 중 액분리 일체형 수액기(100)에 관하여 중점적으로 살펴볼 것이다.The present invention will focus on the liquid separating
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 히트펌프는 증발기, 팽창밸브, 압축기 및 응축기로 구성되며, 도면상에서 증발기와 팽창밸브 및 압축기와 응측기의 사이에는 수액기(100)와 액분리기가 일체로 구성된 액분리 일체형 수액기(100)가 구비되어 있다.Referring to FIG. 1, a heat pump according to the present invention includes an evaporator, an expansion valve, a compressor, and a condenser. In the figure, a
도 1 및 도 2를 참조하여 살펴보면 본 발명은 크게 일체형 수액기(100)와 체적가변 유닛(200)과 발전 유닛(300)을 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.1 and 2, it can be understood that the present invention is largely a structure including the integrated
액분리 일체형 수액기(100)는 수액케이스(110)와, 수액케이스(110)의 내부 상측에 구비되는 액분리케이스(150)와, 일단이 증발기와 연결되고 타단이 액분리케이스(150)의 내부와 연통되는 유입관(163)과, 일단이 압축기와 연결되고 타단이 액분리케이스(150)의 내부와 연통되는 유출관(165)과, 일단이 응축기와 연결되고 타단이 수액케이스(110)의 내부와 연통되는 유입중계관(113)과, 일단이 팽창밸브와 연결되고 타단이 수액케이스(110)의 내부와 연통되는 배출중계관(115)을 포함하는 것이다.The liquid separating and collecting type
체적가변 유닛(200)은 유입중계관(113)을 통하여 액상 냉매가 수액케이스(110) 내부로 유입되는 양에 따라 승강하면서 수액케이스(110)의 내부 체적을 가변시키는 것이다.The volume variable unit 200 varies the internal volume of the
발전 유닛(300)은 수액케이스(110) 내부의 일측에 장착되는 복수의 압전소자(301)들을 포함하며, 체적가변 유닛(200)과 연결되어 수액케이스(110) 내부로 유입되는 액상 냉매의 하중을 전기에너지로 변환하여 압축기 가동전력의 일부 또는 전부로 공급하는 것이다.The
수액케이스(110)는 내부가 비어있는 중공의 원통으로 구성되며, 상부와 하부(도 1을 기준으로 한 방향표시이며, 이하 동일)는 돔(Dome)형상으로 밀폐된 구조이다. The
수액케이스(110)의 구조는 압력용기에서 내압에 잘 견디도록 하기 위하여 일반적으로 사용되는 구조이다. The structure of the
수액케이스(110)의 내부에는 냉매가 일시적으로 저장되기 때문에 상기와 같은 구조가 사용되는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되어야 하는 것은 아니다. Since the refrigerant is temporarily stored in the
수액케이스(110)의 기능 및 수액케이스(110)에서 냉매의 흐름에 관해서는 후술시 더욱 상세하게 설명할 것이다.The function of the
수액케이스(110)의 외측면에는 유입중계관(113)과 배출중계관(115)이 연결된다. The
유입중계관(113)은 일단이 응축기에 연결되고 타단은 수액케이스(110)의 외측면 중 어느 한 부분에 연통되도록 구비되어, 상기 응축기로부터 저온의 액상 냉매가 수액케이스(110)로 유입되게 된다. One end of the
본 발명의 바람직한 실시예로 유입중계관(113)은 수액케이스(110)의 상부 측면에 구비된다.In the preferred embodiment of the present invention, the
배출중계관(115)은 일단이 팽창밸브에 연결되고, 타단은 수액케이스(110)의 외측면 중 어느 한 부분에 연통되도록 구비된다. One end of the
그리하여 수액케이스(110)의 냉매를 팽창밸브로 공급하는 통로가 된다. 본 발명의 바람직한 실시예로 배출중계관(115)은 수액케이스(110)의 하부 측면에 구비되되, 전술하여 설명한 유입중계관(113)의 반대쪽에 구비되도록 한다.So that the refrigerant in the
액분리케이스(150)는 수액케이스(110)의 내부에 구비되는 것으로, 바람직하게는 도면에 도시된 바와 같이 수액케이스(110)의 내측 상부에 구비된다. The
이러한 구성은 액분리케이스(150)를 수액케이스(110)에 용이하고 고정하고, 유입관(163)과 유출관(165)을 용이하게 연통시키기 위한 구성으로, 상기와 같은 목적을 달성할 수 있다면 반드시 도면에 도시된 구조에 한정될 필요는 없으며 공지의 다양한 구조로 설계될 수 있다. This configuration is configured to easily fix the
액분리케이스(150)는 수액케이스(110)와는 분리되어 별개의 공간을 형성하게 된다. The
즉, 수액케이스(110)를 통과하는 냉매와 액분리케이스(150)를 통과하는 냉매는 서로 섞이지 않는 구조이다. That is, the refrigerant passing through the
액분리케이스(150)에는 유입관(163)과 유출관(165)이 연결되어 있다.The
유입관(163)은 일단이 증발기에 연결되어 있고, 타단은 액분리케이스(150)의 내부로 소정의 길이만큼 연장되도록 연통되어 있다. One end of the
그리하여 증발기에서 생성된 저온 저압의 기상냉매가 유입관(163)을 통하여 액분리케이스(150)의 내부로 유입되게 된다. Thus, the low-temperature, low-pressure gaseous refrigerant generated in the evaporator flows into the
본 발명의 바람직한 실시예로 유입관(163)은 액분리케이스(150)의 내측 상부에 일부 연장되도록 구비된다. In the preferred embodiment of the present invention, the
유출관(165)은 일단이 압축기에 연결되어 있고, 타단은 수액케이스(110)의 내부로 연통되도록 구비된다. One end of the
본 발명의 바람직한 실시예로 유출관(165)은 액분리케이스(150)의 내측 하부까지 연장되도록 구비되되, 끝단이 막히지 않도록 상기 액분리케이스(150)의 바닥면으로부터 이격되도록 구비되거나 도면에 도시된 바와 같이 단부가 경사지게 구성되어 상기 유출관(165)의 단부가 액분리케이스(150)의 바닥면에 닿더라도 상기 유출관(165)이 막히지 않는 구조로 할 수 있다. In the preferred embodiment of the present invention, the
유출관(165)의 외측에는 제1 냉매이동로(167)가 구비되어 있다.A first
제1 냉매이동로(167)는 상부가 개방되고 하단이 밀폐된 구조로, 몸체는 유출관(165)과 대응되는 형상으로 구성되되, 상기 유출관(165)보다는 다소 크게 형성되어 있다. The first
그리하여 제1 냉매이동로(167)의 개방된 상부로 유출관(165)이 삽입되면서 상기 유출관(165)의 단부는 제1 냉매이동로(167)의 바닥면으로부터 소정의 간격으로 이격되도록 결합 되고, 상기 유출관(165)의 외측면과 상기 제1 냉매이동로(167)의 내측면 사이에는 공간이 형성되어 있다. The
그리하여 유입관(163)으로 유입된 냉매가 제1 냉매이동로(167)의 상부로 들어가서 제1 냉매이동로(167)와 유출관(165) 사이를 통과한 다음 상기 유입관(163)으로 들어가는 구조가 된다.The refrigerant flowing into the
본 발명의 바람직한 실시예로, 전술하여 설명한 유입관(163)의 타단은 제1 냉매이동로(167)의 상단부다 낮은 위치에 구비되도록 한다. In the preferred embodiment of the present invention, the other end of the
그리하여 증기상태에 포함되어 있는 액상의 냉매가 제1 냉매이동로(167)의 상부로 곧바로 유입되지 않도록 한다.Thus, the liquid refrigerant contained in the vapor state is prevented from flowing directly into the upper portion of the first
한편, 액분리케이스(150)의 외주면에는 수액케이스(110)를 통과하는 냉매와 액분리케이스(150)를 통과하는 냉매 사이에 열교환이 원활하게 이루어지도록 하기 위하여 열교환부(170)가 더 구비되어 있다. The
열교환부(170)는 공지의 다양한 형성으로 구성될 수 있다. The
예를 들어, 도면에 도시되지는 않았지만 액분리케이스(150)의 외주면의 길이방향을 따라 판상의 열교환판(미도시)이 다수개가 구비될 수 있다. For example, although not shown in the drawing, a plurality of plate-shaped heat exchange plates (not shown) may be provided along the longitudinal direction of the outer peripheral surface of the
다만, 본 발명의 바람직한 실시예로, 열교환부(170)는 양단이 개방된 원통형이 액분리케이스(150)의 외주면을 따라 다수개가 구비되도록 한다. However, in a preferred embodiment of the present invention, the
즉, 소정의 길이를 가지고 내부가 중공인 원통형의 열교환부(170)가 외부면을 따라 돌아가면서 구비된다. That is, a
그리하여 수액케이스(110)를 통과하는 냉매가 열교환부(170)의 외부는 물론 내부의 중공부를 통과하면서 상기 수액케이스(110)와 액분리케이스(150) 사이에 열교환이 활발하게 일어나도록 한다.The refrigerant passing through the
상기와 같은 구성에서, 유입관(163)을 통하여 액분리케이스(150)의 내부로 기상의 냉매가 유입되게 된다. In such a configuration, the gas phase refrigerant flows into the
이때, 증발기를 지나서 유입되는 기상의 냉매에는 소량의 안개 형태의 액상 냉매가 포함되어 있다. At this time, the gaseous refrigerant flowing past the evaporator contains a small amount of liquid refrigerant in the form of mist.
그런데, 이러한 액상의 냉매가 압축기로 들어가게 되면 액압축(liquid compression)이 일어나서 압축기를 파손시킬 수가 있다. However, when liquid refrigerant enters the compressor, liquid compression may occur and the compressor may be damaged.
따라서 증발기로부터 공급된 기상의 냉매에 포함된 미량의 액상냉매를 분리할 필요가 있는 것이다.Therefore, it is necessary to separate a small amount of liquid refrigerant contained in the gaseous refrigerant supplied from the evaporator.
유입관(163)을 통하여 유입된 냉매는 곧바로 유출관(165)을 통하여 압축기로 들어가지 않고, 비교적 무거운 액상의 냉매는 액분리케이스(150)의 바닥으로 내려가고, 비교적 가벼운 기상의 냉매만 제1 냉매이동로(167)로 들어가게 된다. The refrigerant flowing through the
액분리케이스(150)의 외측에는 저온의 액상냉매가 지나기 때문에 액분리케이스(150)로 유입된 냉매 중 안개상태의 액상냉매는 곧바로 상기 액분리케이스(150)의 벽면에 응결되게 된다. Since the low-temperature liquid refrigerant passes through the
액상의 냉매가 기화하면 다시 제1 냉매이동로(167)로 들어가게 된다. When the liquid refrigerant vaporizes, it enters the first
유입관(163)은 제1 냉매이동로(167)보다 낮은 위치까지 연장되어 있기 때문에 상기 유입관(163)을 통하여 유입된 액상냉매를 포함하는 냉매가 곧바로 제1 냉매이동로(167)로 들어가는 것을 최대한 방지할 수 있다. Since the
즉, 액분리케이스(150)는 냉동장치의 액 분리기의 역할을 하게 된다.That is, the
제1 냉매이동로(167)로 들어간 기상의 냉매는 유출관(165)을 통하여 배출된 다음 압축기와 응축기를 거쳐 저온의 액상냉매로 변하여 수액케이스(110)로 들어오게 된다. The refrigerant in the gaseous phase entering the first refrigerant moving
수액케이스(110)로 들어온 냉매는 일시적으로 저장되었다가 필요한 만큼 증발기로 공급되게 된다. The refrigerant entering the
즉, 수액케이스(110)는 냉동장치에서 액분리 일체형 수액기(100)의 역할을 하게 된다.That is, the
한편, 본 발명에 따른 액분리 일체형 수액기(100)는 액분리케이스(150)의 내측벽에 상하방향으로 최소한 하나 이상, 바람직하게는 다수개의 제2 냉매이동로(180)가 더 구비되어 있다. In the meantime, the liquid separating and collecting
그리고 제2 냉매이동로(180)의 상부에는 가림막(190)이 더 구비되어 있다. Further, a
본 발명에 따른 액분리 일체형 수액기(100)는 제1 냉매이동로(167)와 제2 냉매이동로(180)의 상단이 전술하여 설명한 유입관(163)의 타단보다 낮은 위치에 구비된다. The liquid separator integrated
그리고 가림막(190)은 제1,2 냉매이동로(167, 180)와 유입관(163) 사이를 상·하부로 완전히 격리시키도록 구비되되, 제2 냉매이동로(180)만이 상기 가림막(190)을 관통하도록 구비되어 있다. The
그리고 제2 냉매이동로(180)의 하단은 액분리케이스(150)의 하단으로부터 이격되도록 구비되어 있다.The lower end of the second
상기와 같은 구성에서, 유입관(163)을 통하여 유입된 기상의 냉매는 가림막(190)에 의하여 곧바로 아래로 내려오지 못하고, 상기 가림막(190)을 관통하여 구비되는 제2 냉매이동로(180)를 통하여 아래로 내려가게 된다. In this case, the gaseous refrigerant introduced through the
이때, 제2 냉매이동로(180)는 액분리케이스(150)의 내측벽에 구비되어 있고, 액분리케이스(150)의 외측에는 저온의 액상냉매가 지나고 있기 때문에 증기상태의 냉매는 그대로 통과하고 액상의 냉매는 제2 냉매이동로(180)의 벽면에 응결되게 된다. At this time, the second
제2 냉매이동로(180)를 통과한 기상의 냉매는 액분리케이스(150)의 내부로 유입된 후에 다시 상승하여 제1 냉매이동로(167)의 상부로 유입된다. The gaseous refrigerant that has passed through the second
제1 냉매이동로(167)로 에서 부터는 전술하여 설명한 경로와 동일한 경로를 통하여 압축기로 이동하게 된다. 그리하여 액상의 냉매가 압축기로 유입되는 것을 차단할 수 있다.From the first
한편, 체적가변 유닛(200)은, 액분리케이스(150)의 하면으로부터 수액케이스(110)의 바닥면측을 향하여 연장되고, 하면이 개방된 연장 하우징(210)과 함께 승강판(220)을 포함한다.The volume variable unit 200 includes a
승강판(220)은 수액케이스(110) 내부에서 연장 하우징(210)의 하부에 배치되고, 유입중계관(113)을 통하여 액상 냉매가 수액케이스(110) 내부로 유입되는 양에 따라 승강하며, 연장 하우징(210)의 하단부 가장자리에 접촉 또는 이격하는 것이다.The lifting
여기서, 복수의 압전소자(301)들은 승강판(220)과 승강판(220)의 하부측에 배치되는 것을 알 수 있다.Here, it is understood that the plurality of
이때, 체적가변 유닛(200)은, 하부측으로 볼록한 수액케이스(110)의 바닥면 형상과 대응되게 승강판(220)에 형성되는 곡면부(221)와, 연장 하우징(210)의 하단부 가장자리가 곡면부(221)와 접촉될 때, 연장 하우징(210) 내부의 액상 냉매가 수액케이스(110) 내부로 유출되도록 연장 하우징(210)의 외주면에 관통된 유통홀(212)을 더 구비할 수도 있다.The volume variable unit 200 includes a
이러한 승강판(220) 상면의 면적은 연장 하우징(210) 하면의 면적보다 큰 것이 바람직하다.The upper surface of the
승강판(220) 상면의 면적이 연장 하우징(210) 하면의 면적보다 커야 하는 것은, 유입중계관(113)으로부터 수액케이스(110) 내부로 액상 냉매가 유입되는 양이 증대됨에 따라 액상 냉매의 하중에 따른 압력을 받아 하강하기 위한 압력받이 면적이 필요하기 때문이다.The reason why the area of the upper surface of the
한편, 본 발명은 승강판(220)의 상면으로부터 돌출되어 연장 하우징(210)의 내부에 수용 가능하며, 연장 하우징(210)의 상단부로부터 하단부까지의 거리보다 작거나 같은 길이를 가지는 난류 형성편(222)을 더 구비할 수도 있음은 물론이다.The
난류 형성편(222)은, 유입중계관(113)으로부터 수액케이스(110) 내부로 액상 냉매가 유입되는 양이 증대됨에 따라 연장 하우징(210)의 하단부에 접촉하여 있던 승강판(220)이 하강함으로써, 연장 하우징(210)의 내부 공간이 개방되어 유출중계관측으로 이동하는 액상 냉매가 연장 하우징(210)의 내외부 및 난류 형성편(222) 주변에서 난류를 발생시켜 액분리케이스(150) 내부의 냉매와 충분한 열교환을 하도록 마련된 기술적 수단이라 할 수 있다.The turbulent
또한, 체적가변 유닛(200)은, 승강판(220)의 하면과 수액케이스(110) 내부의 바닥면 사이에 배치되어 승강판(220)을 연장 하우징(210)측으로 밀어올리는 힘을 발생시키며 탄성 변형을 허용하는 바이어싱 수단(230)을 더 구비할 수도 있다.The volume variable unit 200 is disposed between the bottom surface of the
여기서, 복수의 압전소자(301)들은 승강판(220) 및 바이어싱 수단(230)의 상하 양단부에 각각 배치될 수 있다.Here, the plurality of
이때, 바이어싱 수단(230)은 상하 방향으로의 탄발력 및 탄성복원력을 가지는 코일 스프링과 같은 것을 채택할 수 있을 것이다.At this time, the biasing means 230 may adopt a coil spring having an elastic force in a vertical direction and an elastic restoring force.
또한, 바이어싱 수단(230)은 상하 양단부가 안정적으로 고정될 수 있도록, 승강판(220) 하면의 상부 스프링시트(223) 및 수액케이스(110) 내부의 바닥면에 형성된 하부 스프링시트(112)에 각각 상단부 및 하단부가 수용되는 구조의 실시예를 적용할 수도 있을 것이다.The biasing means 230 includes a
아울러, 바이어싱 수단(230)은 특별히 도시하지 않았으나, 승강판(220)의 승강에 따른 바이어싱 수단(230)의 상하 방향의 탄성 변형시 요동을 저감할 수 있도록 승강판(220)의 하면 또는 수액케이스(110) 내부의 바닥면으로부터 돌출된 로드와, 수액케이스(110) 내부의 바닥면 또는 승강판(220)의 하면으로부터 돌출되어 전술한 로드를 출입 가능하게 수용하는 실린더의 상호 결합으로 지지되도록 하는 것도 가능하다.The biasing means 230 may be provided on the lower surface of the
한편, 발전 유닛(300)은, 복수의 압전 소자와 전기적으로 연결되며 복수의 압전 소자로부터 생산된 전기 에너지를 저장하고 사용하는 충방전 회로를 구비한 축전지(300)를 더 포함하며, 축전지(300)는 압축기와 전기적으로 연결된다.The
또한, 본 발명에서는 액분리케이스(150) 내부에 유동지체부가 더 구비되어 유입관(163)을 통하여 액분리케이스(150) 내부로 유입된 냉매의 유출관(165)측을 향한 유동을 지체시켜, 유입중계관(113)을 통하여 수액케이스(110) 내부로 유입된 액상 냉매와의 열교환 효율을 증대시키는 역할을 수행할 수 있을 것이다.In addition, in the present invention, the
이러한 유동지체부는, 전술한 제1, 2 냉매이동로(167, 180)와 가림막(190)을 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.It can be seen that the fluid retention portion is a structure including the first and second
제1, 2 냉매이동로(167, 180) 및 가림막(190)에 대한 설명은 전술한 바와 같으므로 편의상 설명은 생략한다.The description of the first and second
따라서, 냉동부하가 커지면서 폐수 열 회수시스템 전체의 냉매순환량이 증가하게 되면 액분리 일체형 수액기(100)의 수액케이스(110) 내부로 유입되는 액상 냉매의 유입량 또한 증대될 것이다.Accordingly, if the refrigerant circulation amount of the entire waste water heat recovery system increases with the increase of the refrigeration load, the inflow amount of the liquid refrigerant flowing into the
이에 따라 냉매순환량이 많지 않은 경우에는 승강판(220)의 곡면부(221)는 도 2(a)와 같이 연장 하우징(210)의 하단부와 맞닿거나 근접한 위치에 있을 것이다.Accordingly, when the refrigerant circulation amount is not large, the
이후, 냉매순환량이 증대되어 액상 냉매의 하중이 가해지면 승강판(220)은 하강하여 도 2(b)와 같이 연장 하우징(210)으로부터 멀어지게 될 것이다.Thereafter, when the refrigerant circulation amount is increased and a load of the liquid coolant is applied, the lifting
승강판(220) 상면에 배치된 복수의 압전소자(301)들은 승강판(220)이 하강할 때 전기에너지를 생산하게 될 것이다.A plurality of
또한, 전술한 상, 하부 스프링시트(223, 112)에 수용 안착된 압전소자(301)들은 바이어싱 수단(230)의 신축에 따른 탄성반발력으로 인한 압력으로부터 전기에너지를 생산하게 될 것이다.The
따라서, 복수의 압전소자(301)들에 의하여 도 2와 같은 승강판(220)의 거동에 따라 생산된 전기에너지는 압축기를 포함하여 기타 폐수 열 회수시스템에서 전력이 필요한 곳에 공급될 수도 있음은 물론이다.Therefore, the electric energy produced by the plurality of
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐수 열 회수시스템의 액분리 일체형 수액기 어셈블리의 작용 및 효과에 대하여 다음과 같이 살펴보고자 한다.Hereinafter, the operation and effect of the liquid separation unit type liquid receiver assembly of the wastewater heat recovery system according to the preferred embodiment of the present invention will be described as follows.
우선, 본 발명은 수액케이스(110)와, 수액케이스(110)의 내부 상측에 구비되는 액분리케이스(150)와, 일단이 증발기와 연결되고 타단이 액분리케이스(150)의 내부와 연통되는 유입관(163)과, 일단이 압축기와 연결되고 타단이 액분리케이스(150)의 내부와 연통되는 유출관(165)과, 일단이 응축기와 연결되고 타단이 수액케이스(110)의 내부와 연통되는 유입중계관(113)과, 일단이 팽창밸브와 연결되고 타단이 수액케이스(110)의 내부와 연통되는 배출중계관(115)을 포함하는 액분리 일체형 수액기(100); 유입중계관(113)을 통하여 액상 냉매가 수액케이스(110) 내부로 유입되는 양에 따라 승강하면서 수액케이스(110)의 내부 체적을 가변시키는 체적가변 유닛(200); 및 수액케이스(110) 내부의 일측에 장착되는 복수의 압전소자(301)들을 포함하며, 체적가변 유닛(200)과 연결되어 수액케이스(110) 내부로 유입되는 액상 냉매의 하중을 전기에너지로 변환하여 압축기 가동전력의 일부 또는 전부로 공급하는 발전 유닛(300)을 포함하는 것을 특징으로 하여, 수액기 내부로 유입되는 냉매량에 따라 수액기 내부의 체적을 가변시켜 단일의 장치로 가변하는 냉동부하에 적극적으로 대응할 수 있게 될 것이다.The
그리고, 본 발명에 따른 체적가변 유닛(200)은, 액분리케이스(150)의 하면으로부터 수액케이스(110)의 바닥면측을 향하여 연장되고, 하면이 개방된 연장 하우징(210)과, 수액케이스(110) 내부에서 연장 하우징(210)의 하부에 배치되고, 유입중계관(113)을 통하여 액상 냉매가 수액케이스(110) 내부로 유입되는 양에 따라 승강하며, 연장 하우징(210)의 하단부 가장자리에 접촉 또는 이격하는 승강판(220)을 포함하며, 복수의 압전소자(301)들은 승강판(220)과 승강판(220)의 하부측에 배치되도록 함으로써, 수액케이스(110) 내부 체적을 가변시켜 냉동부하에 따른 냉매순환량의 변화에 적극적으로 대응할 수 있게 되므로, 안정적인 폐수 열 회수시스템의 운용이 가능하게 될 것이다.The volume variable unit 200 according to the present invention includes an
그리고, 본 발명에 따른 체적가변 유닛(200)은, 승강판(220)의 하면과 수액케이스(110) 내부의 바닥면 사이에 배치되어 승강판(220)을 연장 하우징(210)측으로 밀어올리는 힘을 발생시키며 탄성 변형을 허용하는 바이어싱 수단(230)을 더 포함하며, 복수의 압전소자(301)들은 승강판(220) 및 바이어싱 수단(230)의 하단부에 각각 배치되도록 함으로써, 시시각각 변하는 냉동부하의 미세한 변화까지 유연하게 대응하여 안정적인 폐수 열 회수시스템의 운용이 가능하게 될 것이다.The volume variable unit 200 according to the present invention is disposed between the bottom surface of the
또한, 본 발명에 따른 발전 유닛(300)은, 복수의 압전 소자와 전기적으로 연결되며 복수의 압전 소자로부터 생산된 전기 에너지를 저장하고 사용하는 충방전 회로를 구비한 축전지(300)를 더 포함하며, 축전지(300)는 압축기와 전기적으로 연결되도록 함으로써, 동력이 필요한 압축기의 가동 에너지중 일부 또는 전부를 제공하여 시스템 전체의 가동부하를 경감시켜 효율적인 시스템 운용이 가능하게 될 것이다.The
아울러, 본 발명에 따르면, 액분리케이스(150) 내부에 구비되며, 유입관(163)을 통하여 액분리케이스(150) 내부로 유입된 냉매의 유출관(165)측을 향한 유동을 지체시켜, 유입중계관(113)을 통하여 수액케이스(110) 내부로 유입된 액상 냉매와의 열교환 효율을 증대시키는 유동지체부를 더 구비함으로써, 증발기에서 유입된 기체상태의 냉매에 일부 포함되어 있는 액상의 냉매가 압축기로 연결된 파이프를 통과하기 전에 응축기에서 유입된 냉매와 열교환을 하면서 액상의 냉매를 응결시켜 압축기로 흘러들어가지 않도록 하고, 수액기의 내부에 응결된 냉매가 증발되어 기체상태가 되는 경우에 다시 압축기로 유입되도록 하여 히트펌프의 내구성 유지 및 효율향상을 도모할 수 있다.In addition, according to the present invention, the flow of refrigerant flowing into the
이상과 같이 본 발명은 수액기 내부로 유입되는 냉매량에 따라 수액기 내부의 체적을 가변시켜 단일의 장치로 가변하는 냉동부하에 적극적으로 대응할 수 있도록 하는 폐수 열 회수시스템의 액분리 일체형 수액기 어셈블리를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to provide a liquid separating integral type receiver assembly of a waste water heat recovery system capable of varying the volume inside the receiver according to the amount of refrigerant flowing into the receiver, It is understood that basic technical idea is provided.
그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.It will be apparent to those skilled in the art that many other modifications and applications are possible within the scope of the basic technical idea of the present invention.
100...액분리 일체형 수액기
110...수액케이스
112...하부 스프링시트
113...유입중계관
115...배출중계관
150...액분리케이스
163...유입관
165...유출관
167...제1 냉매이동로
170...열교환부
180...제2 냉매이동로
190...가림막
200...체적가변 유닛
210...연장 하우징
212...유통홀
220...승강판
221...곡면부
222...난류 형성편
223...상부 스프링시트
230...바이어싱 수단
300...발전 유닛(축전지)
301...압전소자100 ... liquid separation integral type receiver
110 ... liquid case
112 ... Lower spring seat
113 ... incoming relay tube
115 ... Emission relay tube
150 ... liquid separation case
163 ... inlet pipe
165 ... outflow tube
167 ... first refrigerant passage
170 ... Heat exchange portion
180 ... second refrigerant passage
190 ... Shield
200 ... volume variable unit
210 ... extension housing
212 ... distribution hole
220 ... Wrought steel
221 ... curved portion
222 ... turbulence forming piece
223 ... upper spring seat
230 ... biasing means
300 ... power generation unit (accumulator)
301 ... piezoelectric element
Claims (5)
상기 유입중계관을 통하여 액상 냉매가 상기 수액케이스 내부로 유입되는 양에 따라 승강하면서 상기 수액케이스의 내부 체적을 가변시키는 것으로, 상기 액분리케이스의 하면으로부터 상기 수액케이스의 바닥면측을 향하여 연장되고 하면이 개방된 연장 하우징과, 상기 수액케이스 내부에서 상기 연장 하우징의 하부에 배치되고 상기 유입중계관을 통하여 액상 냉매가 상기 수액케이스 내부로 유입되는 양에 따라 승강하며 상기 연장 하우징의 하단부 가장자리에 접촉 또는 이격하는 승강판과, 하부측으로 볼록한 상기 수액케이스의 바닥면 형상과 대응되게 상기 승강판에 형성되는 곡면부와, 상기 연장 하우징의 하단부 가장자리가 상기 곡면부와 접촉될 때 상기 연장 하우징 내부의 액상 냉매가 상기 수액케이스 내부로 유출되도록 상기 연장 하우징의 외주면에 관통된 유통홀과, 상기 승강판의 상면으로부터 돌출되어 상기 연장 하우징의 내부에 수용 가능하며 상기 연장 하우징의 상단부로부터 하단부까지의 거리보다 작거나 같은 길이를 가지는 난류 형성편을 포함하는 체적가변 유닛; 및
상기 수액케이스 내부의 일측에 장착되는 복수의 압전소자들을 포함하며, 상기 체적가변 유닛과 연결되어 상기 수액케이스 내부로 유입되는 상기 액상 냉매의 하중을 전기에너지로 변환하여 상기 압축기 가동전력의 일부 또는 전부로 공급하는 발전 유닛을 포함하며,
상기 복수의 압전소자들은 상기 승강판과 상기 승강판의 하부측에 배치되고,
상기 승강판 상면의 면적은 상기 연장 하우징 하면의 면적보다 큰 것을 특징으로 하는 폐수 열 회수시스템의 액분리 일체형 수액기 어셈블리.
The liquid separating case includes a liquid case, a liquid separating case provided on the upper side of the liquid case, an inlet pipe having one end connected to the evaporator and the other end connected to the inside of the liquid separating case, one end connected to the compressor, An inflow relay tube having one end connected to the condenser and the other end connected to the inside of the liquid case; an outlet relay connected to the expansion valve at one end and communicated with the inside of the infusion case; A liquid separating and collecting type fluid containing tube;
And the liquid refrigerant flows from the lower surface of the liquid separation case toward the bottom surface side of the liquid case through the inflow relay pipe and moves up and down according to the amount of the liquid refrigerant flowing into the liquid case. And a liquid coolant supply unit which is disposed at a lower portion of the extension housing inside the liquid case and moves up and down according to an amount of the liquid coolant flowing into the liquid case through the inlet relay pipe and contacts or contacts the lower end edge of the extension housing. A curved surface portion formed on the lifting plate so as to correspond to a shape of a bottom surface of the fluid housing convexed to the lower side; and a curved portion formed on the curved surface portion of the curved surface portion when the lower end edge of the curved surface portion is in contact with the curved surface portion, To the inside of the liquid case And a turbulent flow forming member protruding from an upper surface of the lifting plate so as to be accommodated in the elongate housing and having a length smaller than or equal to a distance from an upper end to a lower end of the elongate housing, A variable unit; And
And a plurality of piezoelectric elements mounted on one side of the liquid case, the load being connected to the volume variable unit to convert the load of the liquid refrigerant flowing into the liquid case into electric energy, so that a part or all of the compressor operating power To the power generation unit,
Wherein the plurality of piezoelectric elements are disposed on the lower side of the lifting plate and the lifting plate,
Wherein an area of the upper surface of the lifting plate is larger than an area of the lower surface of the extending housing.
상기 체적가변 유닛은,
상기 승강판의 하면과 상기 수액케이스 내부의 바닥면 사이에 배치되어 상기 승강판을 상기 연장 하우징측으로 밀어올리는 힘을 발생시키며 탄성 변형을 허용하는 바이어싱 수단을 더 포함하며,
상기 복수의 압전소자들은 상기 승강판 및 상기 바이어싱 수단의 상하 양단부에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 폐수 열 회수시스템의 액분리 일체형 수액기 어셈블리.
The method according to claim 1,
The volume variable unit may include:
Further comprising biasing means disposed between the bottom surface of the lifting plate and the bottom surface of the inside of the liquid housing to generate a force for pushing the lifting plate to the extending housing side and allow elastic deformation,
Wherein the plurality of piezoelectric elements are disposed at both upper and lower ends of the lifting plate and the biasing means, respectively.
상기 발전 유닛은,
상기 복수의 압전 소자와 전기적으로 연결되며 상기 복수의 압전 소자로부터 생산된 전기 에너지를 저장하고 사용하는 충방전 회로를 구비한 축전지를 더 포함하며,
상기 축전지는 상기 압축기와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 폐수 열 회수시스템의 액분리 일체형 수액기 어셈블리.
The method according to claim 1,
The power generation unit includes:
And a charge / discharge circuit electrically connected to the plurality of piezoelectric elements and storing and using electric energy produced from the plurality of piezoelectric elements,
Wherein the battery is electrically connected to the compressor. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
상기 액분리케이스 내부에 구비되며, 상기 유입관을 통하여 상기 액분리케이스 내부로 유입된 냉매의 상기 유출관측을 향한 유동을 지체시켜, 상기 유입중계관을 통하여 상기 수액케이스 내부로 유입된 액상 냉매와의 열교환 효율을 증대시키는 유동지체부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수 열 회수시스템의 액분리 일체형 수액기 어셈블리.
The method according to claim 1,
A liquid refrigerant introduced into the liquid separation case through the inlet relay pipe and a liquid refrigerant introduced into the liquid separation case through the inlet pipe and being delayed in flow toward the outlet pipe of the refrigerant introduced into the liquid separation case through the inlet pipe, Further comprising a flow restricting section for increasing the heat exchange efficiency of the liquid separator.
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|---|---|---|---|
| KR1020180044592A KR101900454B1 (en) | 2018-04-17 | 2018-04-17 | Accumulator integrated receiver assembly of heat recovery system from waste water |
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| KR101900454B1 true KR101900454B1 (en) | 2018-09-19 |
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| KR1020180044592A Active KR101900454B1 (en) | 2018-04-17 | 2018-04-17 | Accumulator integrated receiver assembly of heat recovery system from waste water |
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|---|---|---|---|---|
| KR102724930B1 (en) * | 2023-07-10 | 2024-11-01 | 이용기 | Liquid separator and refrigerating apparatus having the liquid separator |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101334892B1 (en) * | 2013-07-23 | 2013-11-29 | 세명에너지(주) | Liquid receiver and heat recovery system from waste water using the same |
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2018
- 2018-04-17 KR KR1020180044592A patent/KR101900454B1/en active Active
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