KR100866738B1 - Hybrid Heat Pump System with Hot Water Function - Google Patents
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Abstract
실내기의 일측에 직접 또는 간접적으로 물순환되는 급탕 열교환기를 더 구비하여 하나의 유닛에 의해 냉방, 난방 및 급탕은 물론, 냉방과 급탕, 난방과 급탕을 병행하여 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 냉방과 난방 및 급탕을 혼용함에 있어서 기능이 저하되는 것을 방지할 수 있도록 한 급탕기능을 갖는 하이브리드 히트펌프 시스템이 개시된다. 이를 위해 본 발명은, 실외기(10)와, 실내기(20)가 하나의 제어부에 의해 제어되고 상기 실외기(10)와 실내기(20)를 순환하는 냉난방용 냉매순환부(30)를 따라 압축기(1), 4방변밸브(2), 실외열교환기(3), 팽창밸브(4) 및 실내열교환기(5)가 연속적으로 설치되어 상기 4방변 밸브(2)의 냉매흐름절환에 따라 냉난방을 선택적으로 수행하는 냉난방시스템에 있어서, 압축기(1)에서 토출된 냉매가스가 순환되어 응축되는 냉매순환부(30)에 연결되어 응축열량이 전달되도록 하는 순환관(110)과; 상기 순환관(110)이 내부측으로 연결순환되도록 구비되고 축열수가 수용되며 일측에 급탕수가 토출되는 토출부(111)와 직수가 유입되는 유입부(112)를 갖는 급탕열교환기(100)가 더 포함되어 이루어진다.A hot water heat exchanger which is directly or indirectly water-circulated on one side of the indoor unit is further equipped with a single unit for cooling, heating and hot water supply, as well as cooling and hot water supply, heating and hot water supply, as well as cooling and heating and Disclosed is a hybrid heat pump system having a hot water supply function capable of preventing a decrease in function in mixing hot water. To this end, the present invention, the outdoor unit 10, the indoor unit 20 is controlled by a single control unit and the compressor (1) along the cooling and cooling refrigerant circulation unit 30 for circulating the outdoor unit 10 and the indoor unit 20 ), The four-way valve (2), the outdoor heat exchanger (3), expansion valve (4) and the indoor heat exchanger (5) are installed continuously to selectively cool and heat according to the refrigerant flow switching of the four-way valve (2) In the cooling and heating system to perform, the refrigerant gas discharged from the compressor (1) is connected to the refrigerant circulation unit 30 is circulated and condensed circulation pipe 110 to transmit the heat of condensation; The circulation pipe 110 further includes a hot water supply heat exchanger 100 having a discharge portion 111 and a direct inflow portion 112 through which the heat storage water is received and the hot water is discharged and the direct water flows in one side. It is done.
Description
본 발명은 하이브리드 히트펌프 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉방사이클과 난방사이클이 이루어지는 히트펌프 시스템에 급탕수열교환기를 더 구비하여 냉방과 난방 및 급탕이 선택적으로 이루어질 뿐만 아니라, 냉방과 급탕, 및 난방과 급탕이 동시에 이루어질 수 있는 급탕기능을 갖는 하이브리드 히트펌프 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid heat pump system, and more specifically, a heat pump system in which a cooling cycle and a heating cycle are further provided with a hot water supply heat exchanger to selectively perform cooling, heating, and hot water supply, as well as cooling and hot water supply, and The present invention relates to a hybrid heat pump system having a hot water supply function capable of simultaneously heating and hot water supply.
일반적으로, 히트펌프 시스템은, 기본적으로 냉방 사이클과 난방 사이클을 동일한 유닛 안에 내장하여 냉각, 가열이 겸용으로 이루어지며, 한 대의 유닛으로 하절기에는 냉방 사이클에 의해 냉방을 수행하고, 동절기에는 역사이클로 전환시켜 난방 및 급탕을 수행하는 시스템이다.In general, the heat pump system is basically a cooling cycle and a heating cycle in the same unit, the cooling and heating are combined, one unit performs the cooling by the cooling cycle in the summer, the reverse cycle in the winter System to perform heating and hot water supply.
이러한, 히트펌프 냉난방 시스템은 가스엔진 구동형(GHP; Gas Heat Pump), 전기 압축형(EHP; Electric Heat Pump) 또는 지열원형(GSHPs; Ground Source Heat Pumps)을 이용한 냉난방 시스템으로 구성되는 바, 이들 GHP, EHP 및 GSHPs는 모두 냉매의 히트펌프 사이클 순환을 통해 이루어진다.The heat pump air-conditioning system is composed of a heating and cooling system using a gas engine driven type (GHP; Gas Heat Pump), electric compression type (EHP; Electric Heat Pump), or ground source heat pumps (GSHPs). GHP, EHP and GSHPs are all made through the heat pump cycle circulation of the refrigerant.
또한, 히트펌프 냉난방 시스템은 냉매의 양방향 흐름을 통해 저온을 고온으로 전환하거나 고온을 저온으로 전환하여 냉방과 난방을 동시에 수행하는 시스템으로서, 히트펌프 냉난방 시스템은 한대의 실외 열원공급기기에 다수의 실내기가 연결되거나, 한대의 실내기에 다수의 실외 열원공급기기가 연결되거나, 실내기와 실외열원공급기기가 각각 한대씩 연결되어 사용된다.In addition, the heat pump air-conditioning system is a system for cooling and heating at the same time by switching the low temperature to high temperature or the high temperature to low temperature through the bi-directional flow of the refrigerant, the heat pump air-conditioning system is a number of indoor units in one outdoor heat source supply equipment Is connected, or a plurality of outdoor heat source devices are connected to one indoor unit, or one indoor unit and one outdoor heat source device are connected to each other.
종래의 히트펌프 냉난방 시스템은 압축기, 사방변 밸브, 공기 열교환기, 팽창밸브 및 실내기가 냉매 순환회로에 의해 연결되는 한편 상기 실내기 각각은 팽 창밸브 및 실온감지센서와 함께 다수 마련된 채 다수의 실내공간에 설치되는 구성을 가지며, 흔히, 자체의 열교환기가 실외기팬의 송풍에 의해 공냉식으로 냉매를 증발 또는 응축시키는 구조를 갖는다.Conventional heat pump air-conditioning system has a compressor, a four-way valve, an air heat exchanger, an expansion valve and an indoor unit connected by a refrigerant circulation circuit, while each indoor unit is provided with a plurality of expansion valves and a room temperature sensor and a plurality of indoor spaces. It has a configuration that is installed in, often, its own heat exchanger has a structure for evaporating or condensing the refrigerant by air cooling by the blowing of the outdoor fan.
하지만, 이러한 종래의 히트펌식 냉난방 시스템은 냉난방 사이클의 선택적인 운전을 통해 실내에 대한 냉방이나 난방을 수행할 뿐 급탕공급기능을 갖지 못하여 그 범용성이 크게 떨어지는 문제점을 가지고 있었다.However, the conventional heat pump type air-conditioning system has a problem that its versatility is greatly reduced since it does not have a hot water supply function by performing cooling or heating of the room through selective operation of an air conditioning cycle.
한편, 이러한 히트펌프 시스템의 문제점을 해결하기 위해 급탕이 공급되는 냉난방 시스템들이 안출된 바 있다.Meanwhile, in order to solve the problem of the heat pump system, heating and cooling systems in which hot water is supplied have been devised.
일예로, 특허등록 제567491호인, 히트펌프 급탕장치가 안출된 바 있으며 이는 압축기와, 방열기와, 감압부와, 흡열기와, 상기 압축기와, 상기 방열기와, 상기 감압부와, 상기 흡열기를 폐회로로 구성하는 냉매 유로를 갖는 히트 펌프 사이클과, 상기 방열기의 냉매 유로와 열교환을 실행하는 수류로를 갖는 열교환기와, 상기 수류로에 수돗물을 공급하는 급수관과, 상기 수류로로부터 급탕 단말로 유수하 도록 접속하는 급탕관과, 온수를 저장하는 저류 탱크와, 상기 저류 탱크와 상기 수류로를 접속하여 형성된 물 순환로와, 상기 저류 탱크로부터 유출하는 온수와 상기 수류로로부터의 온수를 혼합하여, 상기 급탕 회로로 통수하는 혼합부를 구비하며, 온수를 저장하는 경우에는 상기 물 순환로에 의해 상기 저류 탱크에 상기 열교환기에 의해 승온된 온수가 저장되도록 하고 있다.For example, patent registration No. 556791, a heat pump hot water supply device has been devised, which is a compressor, a radiator, a decompression unit, a heat absorber, the compressor, the radiator, the decompression unit, and the heat absorber in a closed circuit A heat pump cycle having a refrigerant flow path constituting a heat exchanger, a heat exchanger having a flow path for exchanging heat with the refrigerant flow path of the radiator, a water supply pipe for supplying tap water to the water flow path, and a flow of water from the water flow path to the hot water supply terminal A hot water supply pipe, a storage tank for storing hot water, a water circulation path formed by connecting the storage tank and the water flow path, hot water flowing out of the storage tank, and hot water from the water flow path to the hot water supply circuit. It is provided with a mixing unit for passing water, in the case of storing hot water, the hot water heated by the heat exchanger to the storage tank by the water circulation path It is to be stored.
다른 예로서, 특허등록 제540362호인, 히트펌프를 구비한 냉난방 급탕시스템이 안출된 바 있으며 이는, 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기가 순차적으로 연결되어 냉동사이클을 이루고 있는 냉동기와, 압축기, 과열열교환기, 사방제어밸브, 주열교환기, 양방향팽창밸브, 보조열교환기가 순차적으로 연결되어 냉난방사이클을 이루고 있는 히트펌프와, 상기 냉동기의 응축기 및 상기 히트펌프의 과열열교환기와의 열교환으로 얻어진 고온의 온수를 저장 및 공급하기 위한 급탕공급수단 및 상기 히트펌프의 주열교환기와의 열교환으로 얻어진 저온 또는 고온의 열매체를 냉난방에 사용하기 위하여 저장 및 순환시키기 위한 열매체순환수단으로 구성되어 있다.As another example, Patent No. 54,362, a heating / cooling hot water supply system with a heat pump was devised. The compressor, the condenser, the expansion valve, and the evaporator were sequentially connected to form a refrigeration cycle, a compressor, and superheat heat exchange. Heat pump, four-way control valve, main heat exchanger, two-way expansion valve, auxiliary heat exchanger is connected in sequence to form a heating and cooling cycle, the hot water obtained by heat exchange between the condenser of the refrigerator and the superheat heat exchanger of the heat pump. And a heat medium circulating means for storing and circulating the hot water supply means for supplying and the low or high temperature heat medium obtained by heat exchange with the main heat exchanger of the heat pump for use in cooling and heating.
이와 같이 종래 급탕이 공급되는 냉난방 히트펌프들은, 냉난방과 더불어 급탕을 추가적으로 공급하도록 함으로써 사용성이 크게 향상되도록 하고 있으나, 급탕의 공급이 원활하게 이루어지지 않고, 급탕시에 냉방효율이 떨어지거나 또는 냉방시에 급탕효율이 저하되는 등의 문제점이 발생된다.As described above, the conventional heating and cooling heat pumps to which hot water supply is supplied have an additional supply of hot water along with heating and cooling to greatly improve the usability. However, the supply of hot water is not smoothly performed, and the cooling efficiency of the hot water supply decreases or during cooling. Problems such as deterioration of hot water supply efficiency occur.
본 발명은, 종래 냉난방 히트펌프 시스템이 지닌 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 실내기의 일측에 직접 또는 간접적으로 물순환되는 급탕 열교환기를 더 구비하여 하나의 유닛에 의해 냉방, 난방 및 급탕은 물론, 냉방과 급탕, 난방과 급탕을 병행하여 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 냉방과 난방 및 급탕을 혼용함에 있어서 기능이 저하되는 것을 방지할 수 있도록 한 급탕기능을 갖는 하이브리드 히트펌프 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems of the conventional heating and cooling heat pump system, further comprising a hot water supply heat exchanger that is directly or indirectly water-circulated on one side of the indoor unit, as well as cooling, heating and hot water supply by one unit, It is an object of the present invention to provide a hybrid heat pump system having a hot water supply function, which can be used in combination with cooling and hot water supply, heating and hot water supply, and also prevents a decrease in function when mixing cooling and heating and hot water supply. .
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로 본 발명인 급탕기능을 갖는 하이브리드 히트펌프 시스템은, Hybrid heat pump system having a hot water supply function of the present invention as a means for achieving the above object,
실외기와, 실내기가 제어부에 의해 제어되고 상기 실외기와 실내기를 순환하는 냉난방용 냉매순환부를 따라 압축기, 4방변밸브, 실외열교환기, 팽창밸브 및 실내열교환기가 연속적으로 설치되어 상기 4방변 밸브의 냉매흐름절환에 따라 냉난방을 선택적으로 수행하는 냉난방시스템에 있어서, 압축기에서 토출된 냉매가스가 순환되어 응축되는 냉매순환부에 연결되어 응축열량이 전달되도록 하는 순환관과; 상기 순환관의 일부가 내부를 관통하여 설치되고, 상기 순환관의 내부를 흐르는 냉매가스로부터 전달되는 상기 응축열량을 흡열하는 축열수가 수용되며, 일측에 급탕수가 토출되는 토출부와 직수가 유입되는 유입부를 갖는 급탕열교환기; 및 상기 순환관의 일측에 설치되며, 제상 시에 상기 냉매순환부에 구비된 온도감지센서에 의해 자동으로 제어되어, 상기 냉매가스가 상기 순환관 내부를 따라 순환하는 과정에서 상기 축열탱크에 저장된 축열수로부터 흡열하는 제상흡열량을 제어하는 흡열제어밸브;를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.An outdoor unit and an indoor unit are controlled by a control unit, and a compressor, a four-way valve, an outdoor heat exchanger, an expansion valve, and an indoor heat exchanger are continuously installed along a cooling / heating refrigerant circulation unit for circulating the outdoor unit and the indoor unit. A cooling and heating system for selectively performing cooling and heating according to a switching, comprising: a circulation pipe connected to a refrigerant circulation unit through which refrigerant gas discharged from a compressor is circulated and condensed; A portion of the circulation pipe is installed to penetrate the inside, and the heat storage water for absorbing the amount of heat of condensation transferred from the refrigerant gas flowing in the circulation pipe is accommodated, and an inflow portion where direct water flows into a discharge part through which hot water is discharged is introduced. Hot water supply heat exchanger having a portion; And is installed on one side of the circulation pipe and is automatically controlled by a temperature sensor provided in the refrigerant circulation unit during defrosting, and the heat storage stored in the heat storage tank in the process of circulating the refrigerant gas along the inside of the circulation pipe. And an endothermic control valve for controlling the amount of defrost endotherm absorbed from the water.
상기 실내열교환기의 일측에는 난방운전시에 가동되는 난방보조히터가 더 구 비되는 것을 특징으로 한다.One side of the indoor heat exchanger is characterized in that it is further provided with a heating auxiliary heater operating during the heating operation.
상기 급탕열교환기의 일측에는 급탕열교환기의 수온을 감지하여 압축기의 운전을 제어하는 수온온도센서가 더 구비될 수 있다.One side of the hot water heat exchanger may be further provided with a water temperature sensor for sensing the water temperature of the hot water heat exchanger to control the operation of the compressor.
상기 압축기와 연결된 냉매순환부에는 압축기로부터 토출되는 온도를 감지하는 온도감지센서가 더 구비될 수 있다.The refrigerant circulation unit connected to the compressor may further include a temperature sensor for sensing a temperature discharged from the compressor.
또한, 상기 순환관에 의해 급탕열교환기에 연결된 냉매순환부의 일측에는, 냉방운전시 상기 순환되는 냉매가 상기 순환관으로 흐르지 못하도록 하는 냉매제어밸브가 더 설치될 수 있다.In addition, a refrigerant control valve may be further installed at one side of the refrigerant circulation unit connected to the hot water supply heat exchanger by the circulation pipe to prevent the circulating refrigerant from flowing into the circulation pipe during a cooling operation.
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상기와 같은 특징으로 이루어진 본 발명인 급탕기능을 갖는 하이브리드 히트펌프 시스템은, 하나의 유닛에 의해 냉방 및 난방수단으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 급탕기능을 병행하여 사용하도록 하여 범용성이 뛰어나도록 하고, 냉방운전과 난방운전 및 급탕운전이 하나의 제어부에 의해 이루어지도록 하여 사용성이 향상되도록 하며, 냉난방 운전에 관계없이 급탕기능을 사용할 수 있어, 항시 일정한 온도의 따뜻한 온수를 사용자가 사용할 수 있도록 한다.The hybrid heat pump system having a hot water supply function of the present invention having the above-described features can be used not only as a cooling and heating means by one unit, but also by using a hot water supply function in parallel to provide excellent versatility and cooling operation. The heating and hot water operation is performed by one control unit to improve usability, and the hot water supply function can be used regardless of the heating and cooling operation, so that the user can always use warm hot water at a constant temperature.
더욱이, 냉방의 운전시에 급탕기능의 온도가 저하되거나 또는 급탕운전에 의해 냉방의 온도가 상승되는 것을 방지하여 효율적인 냉난방 및 급탕 사이클이 이루어질 수 있다.Further, the temperature of the hot water supply function is lowered during the cooling operation or the temperature of the cooling is not increased by the hot water supply operation, thereby making it possible to perform an efficient heating and heating cycle.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이며, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings, and the terminology or words used in the specification and claims are used to explain the invention in its best way. Based on the principle that the concept of can be properly defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.
도 1은 본 발명인 급탕기능을 갖는 하이브리드 히트펌프 시스템의 구성을 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명인 급탕기능을 갖는 하이브리드 히트펌프 시스템의 제어를 나타낸 개념도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a hybrid heat pump system having a hot water supply function according to the present invention, Figure 2 is a conceptual diagram showing the control of a hybrid heat pump system having a hot water supply function according to the present invention.
도시된 바와 같이 본 발명인 급탕기능을 갖는 하이브리드 히트펌프 시스템은, 실외기(10)와, 실내기(20)가 하나의 제어부에 의해 제어되고 상기 실외기(10)와 실내기(20)를 순환하는 냉난방용 냉매순환부(30)를 따라 압축기(1), 4방변밸브(2), 실외열교환기(3), 팽창밸브(4) 및 실내열교환기(5)가 연속적으로 설치되어 상기 4방변 밸브(2)의 냉매흐름절환에 따라 냉난방을 선택적으로 수행하는 냉난방시스템에 관한 것으로, 상기 압축기(1)에서 토출된 냉매가스가 순환되어 응축되는 냉매순환부(30)에 연결되어 응축열량이 급탕열교환기(100)의 축열수에 전달되도록 하는 순환관(110)과, 상기 순환관(110)이 내부측으로 연결순환되도록 구비되고 축열수가 수용되며 일측에 급탕수가 토출되는 토출부(111)와 직수가 유입되는 유입부(112)를 갖는 급탕열교환기(100)가 더 구성된다.As shown in the present invention, the hybrid heat pump system having a hot water supply function of the present invention includes an
상기 실내열교환기(5)의 일측에는 난방운전시에 가동되는 난방보조히터(130) 가 더 구비된다.One side of the indoor heat exchanger (5) is further provided with a heating
상기와 같이 구성된 본 발명인 급탕기능을 갖는 하이브리드 히트펌프 시스템은, 도 2에 나타낸 바와 같이 하나의 제어부를 통해 냉방과 급탕, 난방과 급탕은 물론, 냉방, 난방, 급탕이 각각 별도로 운전되어 사용자가 필요한 운전을 선택하여 사용할 수 있음으로써 범용성이 향상된다.Hybrid heat pump system having a hot water supply function of the present invention configured as described above, the cooling and hot water supply, heating and hot water supply, as well as the cooling, heating, hot water supply through a single control unit as shown in FIG. Versatility is improved by selecting and using the operation.
상기 급탕열교환기(100)의 일측에는 급탕열교환기(100)의 수온을 감지하여 압축기(1)의 운전을 제어하는 수온온도센서(140)가 더 구비될 수 있다.One side of the hot
또한, 상기 압축기(1)와 연결된 냉매순환부(30)에는 압축기(1)로부터 토출되는 온도를 감지하는 온도감지센서(40)가 더 구비될 수 있다.In addition, the
또한, 상기 급탕열교환기(100)를 순환하는 냉매순환부(30)에는 순환되는 냉매의 간섭을 방지하는 냉매제어밸브(50)가 더 포함될 수 있다.In addition, the
상기와 같이 구성된 본 발명인 급탕기능을 갖는 하이브리드 히트펌프 시스템은, 실내기에 구비된 마이컴 콘트롤러(미도시)에 의해 제어되며 사용자가 냉방과 급탕모드를 선택하여 구동시키면 냉방모드와 급탕모드가 동시에 가동되는 것으로, 실내온도가 설정된 희망온도에 도달하면 급탕단독모드로 절환되고 급탕열교환기(100)의 관수온도가 설정된 희망온도에 도달하면 냉방 단독모드로 자동 절환되며 양 모드가 각각 설정된 희망온도에 도달하면 양 모드는 운전대기상태로 전환된다.The hybrid heat pump system having a hot water supply function of the present invention configured as described above is controlled by a microcomputer controller (not shown) provided in an indoor unit, and when the user selects and drives the cooling and hot water mode, the cooling mode and the hot water mode are operated simultaneously. When the indoor temperature reaches the set desired temperature, it is switched to the hot water supply alone mode, and when the watering temperature of the hot
또한, 실내기에 구비된 마이컴 콘트롤러(미도시)에 의해 제어되며 사용자가 난방과 급탕모드를 선택하여 구동시키면 난방모드와 급탕모드가 동시에 가동되는 것으로, 실내온도가 설정된 희망온도에 도달하면 급탕단독모드로 절환되고 급탕열교환기(100)의 관수온도가 설정된 희망온도에 도달하면 난방 단독모드로 자동 절환되며 양 모드가 각각 설정된 희망온도에 도달하면 양 모드는 운전대기상태로 전환된다.In addition, it is controlled by a microcomputer controller (not shown) provided in the indoor unit, when the user selects and drives the heating and hot water mode, the heating mode and the hot water mode are operated simultaneously. When the indoor temperature reaches the set desired temperature, the hot water alone mode When switched to and the water temperature of the hot water
본 발명인 급탕기능을 갖는 하이브리드 히트펌프 시스템의 냉방은, 압축기(1)에서 토출된 냉매가스가 실외열교환기(3)에서 방열되어 응축액화한 후, 실내기(20)의 수액기 출구에서 실내측 팽창밸브(4)를 지나 저온저압액으로 단열팽창한 다음, 실내열교환기(5)로 유입되어 실내의 공기로부터 열을 흡입하여 저온저압가스로 상변화되어 급탕열교환기에서의 급탕수 온도의 하락을 방지하기 위해 상기 냉매제어밸브(50)에 의해 우회되어 4방변밸브(2)를 지나 다시 압축기(1)로 유입되는 사이클이 반복되어 이루어진다.In the cooling of the hybrid heat pump system having the hot water supply function of the present invention, the refrigerant gas discharged from the compressor (1) is radiated by the outdoor heat exchanger (3) to condense and liquefy, and then expands indoors at the outlet of the receiver of the indoor unit (20). After adiabatic expansion with low temperature and low pressure liquid through the valve (4), flows into the room heat exchanger (5), sucks heat from the air in the room, changes to low temperature low pressure gas, and reduces the temperature of the hot water supply in the hot water heat exchanger. In order to prevent the refrigerant control valve 50 is bypassed by passing through the four-way valve (2) to the compressor (1) is repeated repeatedly.
또한, 난방은, 압축기(1)에서 토출된 냉매가스가 실내기(20)에 설치된 급탕 열교환기(100)를 우회하여 실내열교환기(5)에서 방열하여 응축액화 하는 바, 이 때 응축열을 송풍팬으로 실내로 유입시켜 실내의 난방이 이루어진다. 또한, 응축액화된 냉매가스는 실내기의 수액기에 인입되어 실외측 팽창밸브(4)를 지나 저온저압액으로 단열팽창한 후, 실외열교환기(3)에서 외부의 열을 흡입하여 저온저압가스로 상변화한 후, 4방변 밸브(2)를 지나 다시 압축기(1)로 유입되는 사이클이 반복되어 이루어진다.In addition, the heating of the refrigerant gas discharged from the compressor (1) bypasses the hot water supply heat exchanger (100) installed in the indoor unit (20) to radiate heat in the indoor heat exchanger (5) to condensate the liquid, and at this time, the condensation heat is blown fan Inflowing into the room is achieved by heating the room. In addition, the condensed refrigerant gas is introduced into the receiver of the indoor unit, and adiabaticly expands with a low temperature low pressure liquid through the outdoor expansion valve (4), and then sucks external heat from the outdoor heat exchanger (3) to form a low temperature low pressure gas. After the change, the cycle flowing through the four-way valve (2) again into the compressor (1) is repeated.
이 때, 상기 실내기(20)의 실내열교환기(5) 일측에 구비된 난방보조히터(130)에 의해 실내의 공기온도가 상승되는 시간이 빠르게 이루어짐으로써, 난방효율성이 크게 향상된다.At this time, by the heating
본 발명인 급탕기능을 갖는 하이브리드 히트펌프 시스템에 의한 급탕은, 상 기 급탕열교환기(100)의, 토출부(111)로부터 토출된 급탕수를 공급받아 사용하는 것으로, 직수가 유입되는 유입부(112)로부터 유입된 직수는 상기 급탕열교환기(100)의 내부측에 구비되는 순환관(110)의 응축열량에 의해 열교환이 이루어짐에 따라 수온이 상승되게 됨으로써 사용자는 급탕을 공급받아 사용할 수 있다.The hot water supply using the hybrid heat pump system having the hot water supply function of the present invention is used by receiving the hot water discharged from the
또한, 급탕이 공급되는 동안에 냉방을 가동할 경우, 상기 냉매제어밸브(50)에 의해 순환되는 냉매가스가 급탕열교환기(100)측으로 흐르지 않도록 하여, 냉매가스가 급탕열교환기(100)의 축열수와 열교환하지 않도록 하고, 그에 따라 급탕열교환기(100)의 열교환효율이 상승되어 냉방과 상관없이 사용자는 필요한 온도의 온수를 공급받아 사용할 수 있도록 한다.In addition, when cooling is operated while the hot water supply is supplied, the refrigerant gas circulated by the refrigerant control valve 50 does not flow to the hot water
이와 같이 냉매제어밸브(50)에 의해 순환되는 냉매가 급탕열교환기(100)에 간섭되는 것이 방지됨으로써 냉매사이클의 냉매효율이 저하되는 것이 차단될 수 있어 실내 냉방효과 역시 저하되지 않는다.As such, the refrigerant circulated by the refrigerant control valve 50 may be prevented from interfering with the hot water
또한, 실외 열교환기(3) 제상시의 제상흡열량 보완을 위해, 압축기(1) 흡입 저압관 측에 설치된 온도감지센서(40)의 감지신호에 따라, 냉매가스가 냉매제어밸브(50)를 경유하지 아니하고, 순환관(110)을 경유할 수 있도록 하는 흡열제어밸브(150)를 더 구비한다.
따라서, 제상시 상기 온도감지센서(40)가 동작하면, 급탕열교환기(100)의 내부를 통과하도록 설치된 순환관(110)을 통해 냉매가스가 순환됨으로써, 상기 냉매가 급탕열교환기(100)의 축열수로부터 열을 흡열 하도록 자동으로 냉매제어밸브(50)가 제어되고, 그에 따라 제상 구동시에 제상작업이 더욱 수월하게 이루어짐은 물론, 제상을 자동적으로 보완할 수 있도록 한다.In addition, in order to compensate for the defrost heat absorption at the time of defrosting the outdoor heat exchanger (3), the refrigerant gas is supplied to the refrigerant control valve (50) according to the detection signal of the temperature sensor (40) installed on the suction low pressure pipe side of the compressor (1). It is further provided with an
Therefore, when the
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본 발명인 급탕기능을 갖는 하이브리드 히트펌프 시스템은 도시하고 설명한 것 이외에도 다양하게 변형실시가 가능한 것으로 본 발명의 목적범위를 일탈하지 않는 한, 변형되는 실시예들은 모두 본 발명의 권리범위에 포함되어 해석되어야 한다.Hybrid heat pump system having a hot water supply function of the present invention is capable of various modifications in addition to those shown and described as long as it does not depart from the scope of the present invention, all modified embodiments should be included in the scope of the present invention to be interpreted. do.
도 1은 본 발명인 급탕기능을 갖는 하이브리드 히트펌프 시스템의 구성을 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a hybrid heat pump system having a hot water supply function of the present invention.
도 2는 본 발명인 급탕기능을 갖는 하이브리드 히트펌프 시스템의 제어를 나타낸 개념도이다.Figure 2 is a conceptual diagram showing the control of the hybrid heat pump system having a hot water supply function of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 : 압축기 2 : 4방변밸브1: compressor 2: four-way valve
3 : 실외열교환기 4 : 팽창밸브3: outdoor heat exchanger 4: expansion valve
5 : 실내열교환기5: indoor heat exchanger
10 : 실외기 20 : 실내기10: outdoor unit 20: indoor unit
30 : 냉매순환부 40 : 온도감지센서30: refrigerant circulation part 40: temperature detection sensor
50 : 냉매제어밸브50: refrigerant control valve
100 : 급탕열교환기 110 : 순환관100: hot water heat exchanger 110: circulation pipe
111 : 토출부 112 : 유입부111: discharge part 112: inlet part
130 : 난방보조히터130: heating auxiliary heater
140 : 수온온도센서 150 : 흡열제어밸브140: water temperature sensor 150: endothermic control valve
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