이단 히트펌프장치를 이용한 고효율 오일정화장치의 제어방법

이단 히트펌프장치를 이용한 고효율 오일정화장치의 제어방법{Control method of the high efficiency oil refining device using the two heat pump equipment}

본 발명은 이단 히트펌프장치를 이용한 고효율 오일정화장치의 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐열의 응축열을 회수하기 위한 열교환 시스템과 저온의 규압에서 오일회수를 위한 균압시스템 및 유로변경 시스템과 캐스캐이드 열교환기가 적용한 이단 히트펌프시스템을 포함하여 구성되는 이단 히트펌프장치를 이용한 고효율 오일정화장치의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 각종 공작기계, 유압기계, 자동차 엔진, 일반 산업체, 등에서 많이 사용되는 오일은 수분의 혼합, 입자상 오염물의 혼합, 등의 원인에 의하여 기계의 고장 및 노후화를 촉진하게 된다.

오일 속의 수분은 윤활시스템에서 가장 일반적으로 발생되는 오염물로서, 장치의 부식, 윤활 특성의 감소, 유체 파손, 첨가제 포집, 유전 강도의 감소, 유압제품의 마모, 오일의 산화 등 매우 다양한 영향을 미친다. 또한, 오일 속의 입자상 오염물은 기계 내면과 입자 사이의 마찰에 의하여 기계의 마모성 증가와 내면에 형성된 유막의 파괴로 인한 윤활부의 마찰력, 온도 및 압력 상승 등의 현상을 유발하여 기계 장치의 심각한 파손을 초래하기도 한다.

따라서 기계장치의 수명 증가 및 정상적인 운전 상태의 유지를 위하여, 사용중인 오일은 오염 정도에 따라 정기적으로 교체하여야 하고, 이때 발생되는 다량의 폐 오일은 환경오염의 주범이 된다.

이와 같이 오일에 혼합된 수분과 오염물을 제거하는 폐 오일 정화장치는 주로 입자상 오염물의 제거에 대한 기술에 초점이 맞추어져 있으며, 적용되는 기술들은 주로 원심력 방식과 카트리지형의 오일필터를 사용하는 경우가 대부분이며, 원심력 방식의 경우 처리능력은 큰 반면에 제거성능이 매우 낮은 저급 기술이다.

그리고 상기 폐 오일 속에 있는 수분을 제거하기 위한 기존의 기술들 중 가장 최신의 기술로 폐 오일을 감압하여 가열/분무하는 방식이 채택되고 있으나, 감압조건에서 분무 노즐의 형태, 장치의 운전 안정성 및 연속 처리성 등에 대한 고려가 없이 단순 감압 증발을 이용하는 경우가 대부분이며, 이것은 장치의 운전 특성, 단위 시간 당의 처리 능력, 폐 오일의 종류별 성능 변화가 크지는 등 실재적인 폐 오일의 정화 시에 정화 성능을 매우 감소시키는 문제점을 지니고 있다.

위에서 언급된 기술들은 폐 오일을 정화하기 위하여 단독 또는 복합적으로 적용이 되고 있으나, 약 5미크론 이하의 입자상 오염물의 제거는 불가능하며, 또한 수분, 수지성 물질, 산화물 등의 유동성 오염물의 제거는 어려우며, 특히 1미크론 이하의 미세한 입자 및 용해된 수분(dissolved water)을 완전히 제거하기는 용이하지 않다는 문제점을 가지고 있다.

그리하여 특허등록 제 407159호의 "폐윤활유 정화장치 및 그 방법"을 개발하여 공개되었다. 그러나 상기 특허는 오일 속의 수분을 제거하기 위해 1차진공챔버 및 2차 보조진공챔버(배출챔버)를 사용하여 1차진공챔버의 진공도를 고진공으로 유지하면서 수분을 제거하고 있으나 2차보조진공챔버의 기능은 1차진공챔버의 고진공상태를 유지하기 위한 목적만 있을 뿐 수분을 제거하거나 오염입자를 제거할 수 없으며, 오일이 2차보조진공챔버에 머무는 시간만큼 오일정제 시간이 길어지며, 또한, 설비시설의 증가로 인한 작업공정이 복잡해짐은 물론 정전분리기 내에 수분이 다량 함유된 폐오일이 유입될 경우 정전분리기 내의 포집필터가 수분을 흡수한다. 수분을 흡수한 포집필터에 의해 전압은 급격히 떨어지고 전류는 상승하여 고전압에 의한 정전이온 능력을 상실함으로써 오염물입자를 제거할 수 없게 된다.

또한, 한번 수분을 흡수한 포집필터는 장시간 운전하여도 포집필터에 흡수된 수분이 빨리 빠져나가지 못하므로 오염물입자제거능력이 현저히 떨어지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서,

히트펌프장치를 이단으로 사용하여 오일을 가열함으로써, 기존 전기가열기에 대비해서 1/4이상의 에너지가 절감되고, 정화된 오일에 냉각기능을 부여할 수 있으며, 저온증발기법을 진공펌프를 통해 적용하여 오일의 열화 및 화재 위험도가 절감되며, 저온의 규압을 통해 폐오일에서 순수한 오일을 회수할 수 있는 이단 히트펌프장치를 이용한 고효율 오일정화장치의 제어방법를 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하고자, 본 발명은 오일저장탱크에 저장된 폐 오일이 여과필터에 의해 필터링되는 단계(S100);

제 1 히트펌프장치의 작동에 의해 상기 필터링된 오일을 가열하여 오일 내 수분을 증발시키는 단계(S200);

상기 가열된 오일이 오일 플러싱 탱크에 유입되어 다공성 매질장치에 의해 오일 내의 수증기가 분리되어 1차 플러싱되는 단계(S300);

상기 오일 플러싱 탱크에서 분리된 오일이 설정조건에 따라 캐스캐이드 열교환기에 전달되고, 상기 캐스캐이드 열교환기를 통해 제 1 히트펌프장치와 열교환된 뒤, 오일 회수탱크에 전달되는 단계(S400);

상기 오일 회수탱크에 저장된 오일이 설정온도조건에 따라 캐스캐이드 열교환기에 전달되고, 상기 캐스캐이드 열교환기를 통해 제 2 히트펌프장치와 열교환된 뒤, 오일 회수탱크에 다시 전달되는 단계(S500);

상기 오일 플러싱 탱크에서 분리된 수증기가 진공펌프에 의해 폐열회수 열교환기에 전달되고, 상기 폐열회수 열교환기를 통해 오일 회수탱크 내의 오일과 열교환되어 2차 플러싱되는 단계(S600);

상기 오일 회수탱크에 저장된 오일이 설정조건에 따라 드레인 배관을 통해 외부로 배출되는 단계(S700);

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이단 히트펌프장치를 이용한 고효율 오일정화장치의 제어방법에 관한 것이다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 이단 히트펌프장치를 이용한 고효율 오일정화장치의 제어방법는 히트펌프장치를 이단으로 사용하여 오일을 가열함으로써, 기존 전기가열기에 대비해서 1/4이상의 에너지가 절감되고, 정화된 오일에 냉각기능을 부여할 수 있으며, 저온증발기법을 진공펌프를 통해 적용하여 오일의 열화 및 화재 위험도가 절감되며, 저온의 규압을 통해 폐오일에서 순수한 오일을 회수할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이단 히트펌프장치를 이용한 고효율 오일정화장치를 나타낸 개략도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이단 히트펌프장치를 이용한 고효율 오일정화장치의 제어방법을 나타낸 순서도이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.

본 발명은 오일저장탱크에 저장된 폐 오일이 여과필터에 의해 필터링되는 단계(S100);

제 1 히트펌프장치의 작동에 의해 상기 필터링된 오일을 가열하여 오일 내 수분을 증발시키는 단계(S200);

상기 가열된 오일이 오일 플러싱 탱크에 유입되어 다공성 매질장치에 의해 오일 내의 수증기가 분리되어 1차 플러싱되는 단계(S300);

상기 오일 플러싱 탱크에서 분리된 오일이 설정조건에 따라 캐스캐이드 열교환기에 전달되고, 상기 캐스캐이드 열교환기를 통해 제 1 히트펌프장치와 열교환된 뒤, 오일 회수탱크에 전달되는 단계(S400);

상기 오일 회수탱크에 저장된 오일이 설정온도조건에 따라 캐스캐이드 열교환기에 전달되고, 상기 캐스캐이드 열교환기를 통해 제 2 히트펌프장치와 열교환된 뒤, 오일 회수탱크에 다시 전달되는 단계(S500);

상기 오일 플러싱 탱크에서 분리된 수증기가 진공펌프에 의해 폐열회수 열교환기에 전달되고, 상기 폐열회수 열교환기를 통해 오일 회수탱크 내의 오일과 열교환되어 2차 플러싱되는 단계(S600);

상기 오일 회수탱크에 저장된 오일이 설정조건에 따라 드레인 배관을 통해 외부로 배출되는 단계(S700);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이단 히트펌프장치를 이용한 고효율 오일정화장치를 나타낸 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이단 히트펌프장치를 이용한 고효율 오일정화장치의 제어방법을 나타낸 순서도이다.

도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 이단 히트펌프장치를 이용한 고효율 오일정화장치의 제어방법은 오일저장탱크(1)에 저장된 폐 오일 내의 오염물질과 오일 속에 포함된 수분을 동시에 제거(플러싱)하는 시스템으로써, 우선, 본 발명의 이단 히트펌프장치를 이용한 고효율 오일정화장치에 대해 살펴보면, 상기 이단 히트펌프장치를 이용한 고효율 오일정화장치는 도 1에 도시한 바와 같이, 여과필터(10)와, 제 1 히트펌프장치(20)와, 오일 플러싱 탱크(40)와, 오일 회수탱크(50)와, 제 2 히트펌프장치(30)와, 캐스캐이드 열교환기(60)와, 이송관(70)으로 구성된다.

상기 여과필터(10)는 도 1에 도시한 바와 같이, 오일저장탱크(1)와 관으로 연결되어 상기 오일저장탱크(1) 내에서 이송된 오일 속에 함유되어 있는 고형질의 오염물을 여과한다.

여기서, 상기 여과필터(10)의 출구 측에는 여과필터(10)에서 여과된 오일의 양을 조절하는 유량조절밸브(11)가 형성된다.

상기 제 1 히트펌프장치(20)는 도 1에 도시한 바와 같이, 냉매를 고온고압으로 변환하는 압축기(21)와, 상기 압축기(21)의 고온고압의 냉매와 오일을 열교환하는 제 1열교환기(22)와, 상기 제 1열교환기(22)에서 열교환된 냉매를 팽창시키는 팽창밸브(23)와, 상기 팽창밸브(23)에서 팽창된 냉매가 캐스캐이드 열교환기(60)에서 열교환된 후, 냉매 내의 유분을 분리하는 기액분리기(24)로 구성된다.

여기서, 상기 제 1 히트펌프장치(20)의 제 1열교환기(22)에 의해 열교환된 오일은 약60℃로 가열된 상태이고, 상기 오일은 고온이면서 내부에 포함된 수분이 수증기로 변환된 상태로 오일 플러싱 탱크(40)에 유입되는 것이다. 이때, 상기 열교환된 오일은 관을 통해 오일 플러싱 탱크(40) 내에 전달되는데, 상기 관에는 내부에 이송되는 오일의 온도를 측정하기 위한 온도센서(T1)가 더 설치되어 있다.

상기 제 2 히트펌프장치(30)는 도 1에 도시한 바와 같이, 냉매를 고온고압으로 변환하는 압축기(31)와, 상기 압축기(31)의 출구 측에 연결되어 고온고압의 냉매를 원하는 유로에 선택적으로 이송시키는 4방 밸브(32)와, 상기 압축기(31)의 고온고압의 냉매가 캐스캐이드 열교환기(60)에 전달되고 상기 캐스캐이드 열교환기(60)에서 열교환된 냉매를 팽창시키는 팽창밸브(33)와, 상기 팽창밸브(33)에서 팽창된 냉매와 외부의 공기가 열교환되어 냉매를 증발시키는 제 2열교환기(34)와, 상기 제 2열교환(34)에서 열교환된 냉매 내의 유분을 분리하는 기액분리기(35)로 구성된다.

여기서, 상기 제 2 히트펌프장치(30)는 오일 회수탱크(50) 내의 오일을 가열하거나 냉각시킬 수 있다.

상기 오일 플러싱 탱크(40)는 도 1에 도시한 바와 같이, 제 1 히트펌프장치(20)에서 가열된 오일이 탱크(40) 내에 유입되는데, 상기 탱크(40) 내에는 다공성 매질장치(41)가 설치되어 유입된 오일이 다공성 매질장치(41)를 관통하면서 오일 내의 수증기가 분리된다. 이때, 분리된 오일은 탱크(40)의 하단부에 저장되고, 수증기는 다공성 매질장치(41)에 연결된 수증기 이송관(80)을 통해 오일 회수탱크(50)의 폐열회수 열교환기(51)에 전달된다.

여기서, 상기 오일 플러싱 탱크(40) 내에는 내부에 저장되는 오일의 양을 감지하도록 수위레벨센서(42)가 더 설치되고, 상기 수위레벨센서(42)에서 감지된 신호에 의해 솔레노이드밸브(71,72), 오일펌프(74) 등이 작동된다. 이때, 상기 수위레벨센서(42)는 바형태의 센서로써, 다수개의 센서바가 각각 다른 길이로 형성되어 오일의 최고수위와 최저수위에 맞춰 길이가 형성되어 오일의 수위를 감지한다.

그리고, 상기 오일 플러싱 탱크(40) 내의 압력을 측정하는 압력센서(43)가 더 설치되는데, 이때, 상기 오일 플러싱 탱크(40) 내는 100torr(10kPa)의 압력으로 유지되는데, 상기 오일 회수탱크(50) 내의 압력도 동일하게 유지되며, 이 압력은 수증기를 이송시키는 수봉식 진공펌프(81)에 의해 유지되는 것이다.

상기 오일 회수탱크(50)는 도 1에 도시한 바와 같이, 오일 플러싱 탱크(40) 내에서 이송된 오일이 캐스캐이드 열교환기(60)에서 열교환한 후, 내부에 저장되고, 상기 오일 회수탱크(50)의 내부에는 내부에 저장되는 오일의 양을 감지하도록 수위레벨센서(52)가 더 설치되고, 상기 수위레벨센서(52)에서 감지된 오일량에 따라 오일을 외부에 드레인한다. 이때, 상기 오일 회수탱크(50)에는 탱크(50) 내의 압력을 측정하는 압력센서(53)가 더 설치되고, 상기 오일 회수탱크(50) 내에는 내부에 저장된 오일의 온도를 측정하기 위한 온도센서(T2)가 더 설치되어 있다.

여기서, 상기 오일 회수탱크(50)의 하단부에는 드레인 배관이 설치되고, 상기 드레인 배관을 통해 오일 회수탱크(50) 내의 순수 오일이 외부로 배출되는데, 상기 드레인 배관에 체크밸브와 오일펌프가 각각 설치된다.

또한, 상기 오일 회수탱크(50)에는 도 1에서처럼, 오일 플러싱 탱크(40)에서 분리되어 진공펌프(81)에 의해 이송된 수증기와 내부에 저장된 오일을 열교환하는 폐열회수 열교환기(51)가 설치된다. 이때, 상기 폐열회수 열교환기(51)는 코일형태로써, 내부에 이송되는 고온(60℃정도)의 수중기에 의해 오일 회수탱크(50) 내의 오일이 한번더 가열되고, 상기 폐열회수 열교환기(51) 내에서 응축된 수증기 즉, 변환된 응축수는 외부와 연통된 드레인 배관을 통해 외부로 드레인된다.

그리고, 상기 폐열회수 열교환기(51)에 수증기가 유입되도록 오일 플러싱 탱크(40)의 상단부에 수증기 이송관(80)이 연통되고, 상기 수증기 이송관(80)이 폐열회수 열교환기(51)와 연결되며, 상기 수증기 이송관(80)의 일단부에는 수증기 이송 및 오일 플러싱 탱크(40)와 오일 회수탱크(50) 내를 100torr의 압력으로 유지시키도록 수봉식 진공펌프(81)가 더 설치된다.

여기서, 상기 오일 회수탱크(50) 내의 오일은 폐열회수 열교환기(51)를 통해 가열되어 수증기를 분리하고, 상기 수증기는 오일 플러싱 탱크(40)에서 진공펌프(81)에 의해 이송되는 수증기와 혼합되어 폐열회수 열교환기(51)에 전달되도록 오일 회수탱크(50)의 상단부에도 수증기 분기관(미도시)이 형성되며, 상기 수증기 분기관은 오일 플러싱 탱크(40)와 폐열회수 열교환기(51) 사이를 연결하는 수증기 이송관(80)에 연통됨으로써, 수봉식 진공펌프(81)에 의해 오일 플러싱 탱크(40)와 오일 회수탱크(50) 내부의 압력을 유지할 수 있다.

상기 캐스캐이드 열교환기(60)는 도 1에 도시한 바와 같이, 설정조건에 따라 상기 제 1 히트펌프장치(20)의 증발기용으로 열교환되거나, 또는 상기 제 2 히트펌프장치(30)의 응축기용으로 열교환되거나, 또는 상기 오일 플러싱 탱크(40) 또는 오일 회수탱크(50) 내의 오일이 전달되어 열교환되는 열교환기이다. 이때, 상기 캐스캐이드 열교환기(60)의 역할은 이하에서 이송관(70)에 관한 기술시, 상세히 설명한다.

여기서, 상기 캐스캐이드 열교환기(60)는 판형 열교환기로써, 일단면에 3구의 유입구와 3구의 출입구가 형성되어 제 1 히트펌프장치(20)와 제 2 히트펌프장치(30) 및 이송관(70)과 연결되는 것이다.

상기 이송관(70)은 오일을 이송시키는 관으로써, 도 1에 도시한 바와 같이, 오일 플러싱 탱크(40) 또는 오일 회수탱크(50) 내의 오일이 설정조건에 따라 캐스캐이드 열교환기(60)에 이송되도록 형성되고, 상기 캐스캐이드 열교환기(60)에서 열교환된 오일을 오일 회수탱크(50) 내에 이송되도록 오일 회수탱크(50)의 하단부와 연통된다.

여기서, 상기 이송관(70)은 도 1에서처럼, 일측이 캐스캐이드 열교환기(60)와 연결되어 오일펌프(74)에 의해 오일을 이송시키는데, 타측은 오일 플러싱 탱크(40)와 오일 회수탱크(50)에 분기되어 연결된다. 즉, 상기 이송관(70)이 "T" 형태로 형성되어 분기된 관이 각각 오일 플러싱 탱크(40)와 오일 회수탱크(50)의 하단부에 연통되고, 하나로 모아진 이송관(70)은 캐스캐이드 열교환기(60)와 연통되는 것이다.

그리고, 상기 분기된 이송관(70)에는 도 1에서처럼, 제 1,2 솔레노이드 밸브(71,72)가 각각 설치되고, 상기 각각의 제 1,2 솔레노이드 밸브(71,72)와 탱크 사이의 이송관(70)에는 각각 체크밸브(73)가 설치되어 오일이 역류하는 것을 방지한다.

또한, 상기 이송관(70)에 제 1,2 솔레노이드 밸브(71,72)가 설치됨으로써, 설정조건에 따라 오일 플러싱 탱크(40) 또는 오일 회수탱크(50) 내의 오일이 캐스캐이드 열교환기(60)에 전달되는 것을 제어하고, 상기 캐스캐이드 열교환기(60)에서 열교환된 오일은 오일 회수탱크(50) 내에 전달된다.

이하에서는 상기에서 기술한 이단 히트펌프장치를 이용한 고효율 오일정화장치에 대한 제어방법을 도면을 참고하여 설명한다.

도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 이단 히트펌프장치를 이용한 고효율 오일정화장치의 제어방법은 우선, 오일저장탱크(1)에 폐 오일이 저장되고, 상기 오일저장탱크(1)에 저장된 폐 오일이 관을 통해 이송되면서 여과필터(10)에 의해 필터링된다.(S100) 이때, 상기 이송되는 오일의 양은 유량조절밸브(11)를 통해 제어된다.

그리고, 상기 제 1 히트펌프장치(20)의 작동에 의해 상기 필터링된 오일을 가열하여 오일 내 수분을 증발시킨다.(S200) 즉, 오일과 오일 내에 수분이 증발된 수증기가 포함된 상태의 오일이 되는 것이다.

그렇게, 상기 가열된 오일이 오일 플러싱 탱크(40)에 유입되는데, 상기 유입된 오일은 다공성 매질장치(41)에 의해 오일 내의 수증기가 분리되어 1차 플러싱된다.(S300) 이때, 상기 다공성 매질장치(41)에서 분리된 오일은 오일 플러싱 탱크(40) 내의 하단부에 저장되고, 상기 다공성 매질장치(41)에서 분리된 수증기는 오일 플러싱 탱크(40) 내의 상부측으로 통해 이송된다.

이렇듯, 상기 오일 플러싱 탱크(40)에서 분리된 오일이 설정조건에 따라 캐스캐이드 열교환기(60)에 전달되고, 상기 캐스캐이드 열교환기(60)를 통해 제 1 히트펌프장치(20)와 열교환된 뒤, 오일 회수탱크(50)에 전달된다.(S400)

여기서, 상기 오일 플러싱 탱크(40) 내의 수위레벨센서(42)에 의해 감지된 오일량이 고수위시, 제 2 솔레노이드 밸브(72)는 차단되고, 제 1 솔레노이드 밸브(71)가 개방되어 오일 플러싱 탱크(40)의 오일이 이송관(70)을 통해 캐스캐이드 열교환기(60)에 전달되며, 상기 캐스캐이드 열교환기(60)를 통해 오일의 열원이 제 1 히트펌프장치(20)에 전달되도록 열교환된 뒤, 이송관(70)을 통해 오일 회수탱크(50)에 저장된다. 이때, 상기 캐스캐이드 열교환기(60)에서는 오일의 고온(60℃정도)을 제 1 히트펌프장치(20)의 냉매와 열교환시켜 오일의 온도를 약 40℃정도로 낮춰진다.

그리고, 상기 오일 플러싱 탱크(40) 내의 수위레벨센서(42)에 의해 감지된 오일량이 저수위시, 제 1 솔레노이드 밸브(71)는 차단되고, 제 2 솔레노이드 밸브(72)가 개방되어 오일 회수탱크(50)의 오일이 캐스캐이드 열교환기(60)에 전달되며, 상기 캐스캐이드 열교환기(60)를 통해 오일의 열원이 제 1 히트펌프장치(20)에 전달되도록 열교환된 뒤, 이송관(70)을 통해 다시 오일 회수탱크(50)에 저장된다. 이때, 상기 캐스캐이드 열교환기(60)에서는 오일의 고온(40℃정도)을 제 1 히트펌프장치(20)의 냉매와 열교환시켜 오일의 온도를 약 20℃정도로 낮춰진다.

이렇게, 상기 오일 회수탱크(50)에 저장된 오일이 설정온도조건에 따라 캐스캐이드 열교환기(60)에 전달되고, 상기 캐스캐이드 열교환기(60)를 통해 제 2 히트펌프장치(30)와 열교환된 뒤, 오일 회수탱크(50)에 다시 전달된다.(S500)

여기서, 상기 오일 회수탱크(50)의 온도센서(T2)에 의해 측정된 오일온도가 20 ~ 25℃가 되면, 제 1 솔레노이드 밸브(71)는 차단되고, 제 2 솔레노이드 밸브(72)가 개방되어 오일 회수탱크(50)의 오일이 이송관(70)을 통해 캐스캐이드 열교환기(60)에 전달되며, 이때, 제 2 히트펌프장치(30)가 작동되면서 상기 캐스캐이드 열교환기(60)에서 제 2 히트펌프장치(30)의 열원이 오일에 전달되도록 열교환된 뒤, 이송관을 통해 다시 오일 회수탱크(50)에 저장된다. 이때, 상기 오일 회수탱크(50)에 다시 저장되는 오일은 35 ~ 40℃의 온도로 높아진다.

그런 다음, 상기 오일 플러싱 탱크(40)에서 분리된 수증기가 수증기 이송관(70)에 설치된 진공펌프(81)에 의해 폐열회수 열교환기(51)에 전달되고, 상기 폐열회수 열교환기를 통해 오일 회수탱크(50) 내의 오일과 열교환되어 혹시 있을 오일 내 수분을 한번 더 가열하여 2차 플러싱한다.(S600) 이때, 상기 2차 플러싱에서 발생된 오일 내 수증기는 오일 회수탱크(50) 내의 상측부를 통해 수증기 이송관에 전달되며, 상기 수증기는 폐열회수 열교환기(51)에 전달된다.

이처럼, 상기와 같은 방식을 반복하다, 오일 회수탱크(50) 내의 오일량이 고수위면 드레인배관을 통해 오일을 외부로 배출하는데,(S700) 이때, 상기 오일 회수탱크(50) 내의 오일은 폐열회수 열교환기(51)를 통해 한번더 정화되어 순수한 오일만 외부로 배출되는 것이다. 이렇게, 폐오일을 순수(PURE)한 오일로 정화하는 것이다.

여기서, 상기 오일 회수탱크(50)에 저장된 오일의 설정조건은 오일 회수탱크(50) 내의 수위레벨센서(52)에 의해 감지된 오일량이 고수위시, 제 1,2 솔레노이드 밸브(71,72)는 차단되고, 상기 오일 회수탱크(50)의 오일이 오일펌프에 의해 드레인배관을 통해 지정된 곳으로 배출된다.

10 : 여과필터 11 : 유량조절밸브
20 : 제 1 히트펌프장치 30 : 제 2 히트펌프장치
40 : 오일 플러싱 탱크 41 : 다공성 매질장치
42,52 : 수위레벨센서 43,53 : 압력센서
50 : 오일 회수탱크 51 : 폐열회수 열교환기
60 : 캐스캐이드 열교환기 70 ; 이송관
71 : 제 1 솔레노이드 밸브 72 : 제 2 솔레노이드 밸브
73 : 체크밸브 74 : 오일펌프
80 : 수증기 이송관 81 : 수봉식 진공펌프