KR100728337B1 - Energy recovery ventilation using heat pump - Google Patents

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KR100728337B1
KR100728337B1 KR1020050121014A KR20050121014A KR100728337B1 KR 100728337 B1 KR100728337 B1 KR 100728337B1 KR 1020050121014 A KR1020050121014 A KR 1020050121014A KR 20050121014 A KR20050121014 A KR 20050121014A KR 100728337 B1 KR100728337 B1 KR 100728337B1
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김선식
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주식회사 대우일렉트로닉스
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Abstract

A waste heat recovery type ventilation system using a heat pump is provided to mount heat exchangers of a heat pump at an air supply outlet and an air exhaust outlet for preventing room temperature change caused by ventilation to avoid driving cooling/heating systems. A waste heat recovery type ventilation system using a heat pump includes the heat pump(100) having a first heat exchanger(150) mounted at an air supply outlet for carrying out heat exchange between refrigerant circulating from the heat pump and atmospheric air discharged via the air supply outlet, and a second heat exchanger(160) mounted at an air exhaust outlet(23) for carrying out heat exchange between the refrigerant circulating by the heat pump and room air discharged via the exhaust outlet.

Description

히트 펌프를 이용한 폐열회수 환기장치{Energy recovery ventilation using heat pump}Waste recovery ventilation using heat pump {Energy recovery ventilation using heat pump}

도 1 은 일반적인 폐열회수 환기장치의 구성을 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing the configuration of a general waste heat recovery ventilator.

도 2 는 본 발명에 따른 히트 펌프를 이용한 폐열회수 환기장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도.Figure 2 is a schematic diagram showing the configuration of the waste heat recovery ventilator using a heat pump according to the present invention.

도 3 은 도 2의 히트 펌프 열교환기를 나타낸 사시도.3 is a perspective view of the heat pump heat exchanger of FIG.

도 4 는 도 3의 히트 펌프 열교환기의 A-A 단면을 나타낸 단면도.4 is a cross-sectional view illustrating an A-A cross section of the heat pump heat exchanger of FIG. 3.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)

1 : 폐열회수 환기장치 100 : 히트 펌프1: waste heat recovery ventilator 100: heat pump

110 : 압축기 120 : 사방밸브110: compressor 120: four-way valve

130 : 팽창밸브 140 : 냉매배관130: expansion valve 140: refrigerant piping

150 : 제 1 열교환기 160 : 제 2 열교환기150: first heat exchanger 160: second heat exchanger

170 : 온도 센서 200 : 열교환기 모듈 170: temperature sensor 200: heat exchanger module

210 : 제 1 접속구 220 : 제 2 접속구210: first connector 220: second connector

본 발명은 폐열회수 환기 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐열회수 환기장치의 열교환 후의 공기를 열원으로 하는 히트펌프를 설치하여 폐열회수 환기 장치의 고유 기능인 환기뿐만 아니라 실내의 냉난방 기기의 부하를 감소시켜 에너지를 절약할 수 있는 히트 펌프를 이용한 폐열회수 환기장치에 관한 것이다.The present invention relates to a waste heat recovery ventilator, and more particularly, by installing a heat pump that uses air after heat exchange of the waste heat recovery ventilator as a heat source to reduce the load of air-conditioning equipment in the room as well as ventilation which is a unique function of the waste heat recovery ventilator. It relates to a waste heat recovery ventilator using a heat pump that can save energy.

일반적으로, 밀폐된 공간의 공기는 생명체의 호흡에 의해 시간이 지나면서 이산화탄소 및 각종 유해물질의 함량이 증가하게 되어 생명체의 호흡에 지장을 주게 된다.In general, the air in an enclosed space increases the content of carbon dioxide and various harmful substances with time by the breathing of the living being, which interferes with the breathing of the living.

따라서 사무실이나 차량과 같이 많은 사람이 협소한 공간에 머물게 되는 경우, 실내의 오염된 공기를 실외의 신선한 공기로 수시로 대체해 주어야 한다.Therefore, if many people stay in a confined space such as an office or a vehicle, the indoor polluted air should be replaced with fresh air from time to time.

이 때, 통상적으로 사용되는 것이 환기장치이다. 종래에 알려진 대부분의 환기장치는 하나의 송풍기를 이용하여 실내의 공기만을 외부로 강제 배출시키는 방식을 채택하고 있다.At this time, a commonly used ventilation device. Most conventional ventilation apparatuses employ a method of forcibly discharging only indoor air to the outside using a single blower.

그런데, 하나의 송풍기를 이용하여 실내의 공기만을 강제로 배출시킬 경우, 실내의 냉기 및 열기가 여과없이 외부로 배출됨과 더불어 실외의 공기가 문이나 창틈 등을 통해 열교환 없이 유입됨으로 인해 실내를 난방 및 냉방시키는데 드는 경비가 불필요하게 많이 들게 되었다.However, when forcibly discharging only the indoor air by using one blower, the indoor air is discharged to the outside without filtration and the outdoor air is introduced without heat exchange through a door or window gap, thereby heating and cooling the room. The cost of cooling was unnecessarily high.

또한, 갑작스런 냉기 및 열기가 외부에서 내부로 유입됨으로 인해 실내공기의 급격한 온도변화로 그 내부에 존재하는 사람들이 불쾌감을 느끼게 되고, 특히 실내의 창문이나 문틀이 닫혀진 상태에서 실내공기만을 외부로 배출시키는 경우 외부의 신선한 공기의 유입이 차단되어 산소결핍현상이 발생될 수 있음은 물론, 실내공기의 습도조절이 전혀 이루어지지 않게 되어 환기장치가 구비되어 있는데도 불구하고 쾌적한 실내 환경을 유지시키지 못하는 문제점 등이 있었다.In addition, due to the sudden inflow of cold air and heat from inside to outside people suddenly change the temperature of the interior people there is unpleasant feelings, especially in the state that the indoor window or door frame closed to discharge only the indoor air to the outside In this case, the inflow of fresh air may be blocked and oxygen deficiency may occur, and the humidity of the indoor air is not controlled at all. However, even though a ventilation device is provided, it does not maintain a comfortable indoor environment. there was.

이러한 종래의 문제점을 해결하고자, 실외공기를 실외로 배출되는 실내공기와 먼저 열교환 시킨 다음 실내로 공급하는 폐열회수 환기장치가 제시되었다.In order to solve this conventional problem, a waste heat recovery ventilator has been proposed in which outdoor air is first heat-exchanged with indoor air discharged to the outside and then supplied to indoors.

이러한 폐열회수 환기장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 박스형태의 폐열회수 환기장치(1) 내부에 실외공기가 실내로 유입되는 급기덕트(10)가 구비되고, 상기 급기덕트(10)와 소정 위치에서 교차하며 실내공기가 실외로 안내되는 배기덕트(20)가 구비된다.As shown in FIG. 1, the waste heat recovery ventilator includes an air supply duct 10 in which outdoor air flows into the interior of a box-type waste heat recovery ventilator 1. An exhaust duct 20 is provided which intersects at the position and guides indoor air to the outside.

그리고 급기덕트(10)와 배기덕트(20)가 교차하는 지점에 급기되는 실외공기와 배기되는 실내공기가 열교환하는 열교환기(30)가 구비된다.A heat exchanger 30 is provided to exchange heat between the outdoor air that is supplied at the point where the air supply duct 10 and the exhaust duct 20 intersect and the indoor air that is exhausted.

이 때, 급기덕트(10)와 배기덕트(20)는 폐열회수 환기장치(1)의 내부를 상하로 구획하는 격벽(3)에 의해 서로 간섭을 받지 않게 된다.At this time, the air supply duct 10 and the exhaust duct 20 are not interfered with each other by the partition 3 partitioning the inside of the waste heat recovery ventilator 1 vertically.

상기 급기덕트(10)의 일단에 실외와 연통되는 급기 흡입구(11)가 형성되고 타단에 실내와 연통되는 급기 배출구(13)가 형성되며, 상기 배기덕트(20)의 일단에 실내와 연통되는 배 기흡입구(21)가 형성되고 타단에 실외와 연통되는 배기 배출구(23)가 형성된다.An air supply inlet 11 is formed at one end of the air supply duct 10 and an air supply outlet 13 is formed at the other end to communicate with the room, and a ship communicating with the room at one end of the exhaust duct 20. An air inlet 21 is formed and an exhaust outlet 23 is formed at the other end in communication with the outdoors.

급기덕트(10)의 급기 배출구(13) 측에는 실외공기를 강제 흡입하여 실내로 배출되도록 하는 급기팬(15)이 구비되고, 상기 배기덕트(20)의 배기 배출구(23) 측 에는 실내 공기를 강제 흡입하여 실외로 배출되도록 하는 배기팬(25)이 구비된다.An air supply fan 15 is provided on the air supply outlet 13 side of the air supply duct 10 to forcibly suck outdoor air to be discharged to the room, and indoor air is forced on the exhaust outlet 23 side of the exhaust duct 20. Exhaust fan 25 is provided to suck and discharge to the outside.

한편, 열교환기(30)는 상하 모서리가 폐열회수 환기장치(1)의 본체에 의해 지지되고 좌우 모서리가 격벽(3)에 의해 지지되는 육면체 형상으로 그 내부에 급기덕트(10)와 연통되는 다수의 급기통로(37)와 상기 급기통로(37)와 이웃하며 배기덕트(20)와 연통되는 다수의 배기통로(39)가 구비된다.On the other hand, the heat exchanger 30 has a hexahedral shape in which the upper and lower edges are supported by the main body of the waste heat recovery ventilator 1 and the left and right edges are supported by the partition wall 3, and the plurality of heat exchangers 30 communicate with the air supply duct 10 therein. The air supply passage 37 and the plurality of exhaust passages 39 which are adjacent to the air supply passages 37 and communicate with the exhaust duct 20 are provided.

그리고 도면에 별도로 도시되지는 않았으나, 급기통로(37)와 배기통로(39)의 경계부분에는 열전도 효율이 뛰어난 열교환판이 구비된다.Although not separately shown in the drawings, a heat exchange plate having excellent heat conduction efficiency is provided at the boundary between the air supply passage 37 and the exhaust passage 39.

이 때, 실선으로 도시된 부분이 급기통로(37)이며, 점선으로 도시된 부분이 배기통로(39)이다. 이러한 구성을 가진 폐열회수 환기장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.At this time, the portion shown by the solid line is the air supply passage 37, and the portion shown by the dotted line is the exhaust passage 39. The operation of the waste heat recovery ventilator having such a configuration is as follows.

먼저, 실내공기가 어느 정도 오염되었을 때 배기팬(25)에 전원이 인가되면서 실내 공기가 배기 흡입구(21)를 통해 배기덕트(20)로 유입된 다음, 열교환기(30)의 배기통로(39)를 지나 배기 배출구(23)를 통해 실외로 배출된다.First, when indoor air is contaminated to some extent, power is supplied to the exhaust fan 25, and indoor air flows into the exhaust duct 20 through the exhaust inlet 21, and then the exhaust passage 39 of the heat exchanger 30. ) Is discharged to the outside through the exhaust outlet (23).

이와 동시에 급기팬(15)에 전원이 인가되면서 신선한 실외 공기가 급기 흡입구(11)를 통해 급기덕트(10)로 유입된 다음, 열교환기(30)의 급기통로(37)를 지나 급기 배출구(13)를 통해 실내로 유입된다.At the same time, the fresh outdoor air flows into the air supply duct 10 through the air supply inlet 11 while power is supplied to the air supply fan 15, and then passes through the air supply passage 37 of the heat exchanger 30. Through the room).

이 때, 열교환기(30)를 지나는 실내 공기와 실외 공기는 열교환판을 통해 열교환하게 된다. 이 과정을 상술하면, 열교환기(30)에서 일어나는 열교환은 실외에서 실내로 급기되는 실외 공기와 실내에서 실외로 배기되는 실내 공기 사이에 일어나는 현열교환과, 실내 공기 또는 실외 공기 중 고온의 공기가 노점온도(dew point temp.) 이하의 상태가 되면서 생성된 응축수에 의한 잠열교환으로 이루어진다.At this time, the indoor air and the outdoor air passing through the heat exchanger 30 will exchange heat through the heat exchange plate. In detail, the heat exchange occurring in the heat exchanger 30 includes sensible heat exchange between the outdoor air supplied from the outdoor to the indoor air and the indoor air discharged from the indoor to the outdoor, and the hot air in the indoor air or the outdoor air is dew point. It is made up of latent heat exchange by condensate produced at a temperature below the dew point temp.

이러한 열교환 방식의 환기장치의 경우, 실내가 냉방 또는 난방 분위기일 때 급기되는 실외 공기가 실내 공기와 1차적으로 열교환된 다음 실내로 유입됨에 따라, 실내온도의 급격한 상승이나 하강을 방지할 수 있다.In the case of the heat exchange type ventilation device, the outdoor air supplied when the room is cooled or heated is primarily heat-exchanged with the indoor air and then introduced into the room, thereby preventing a rapid rise or fall of the room temperature.

따라서 종래의 폐열회수 환기장치는 실외 공기와 실내 공기 사이의 온도차 및 습도차에 의한 열교환을 통해 실외의 공기가 실내 조건에 근사되도록 송풍시켜 냉난방기의 환기에 따른 냉난방 부하를 감소시키는 기능을 수행한다.Therefore, the conventional waste heat recovery ventilator performs a function of reducing the heating and cooling load according to the ventilation of the air conditioner by blowing the outdoor air to the indoor conditions through heat exchange by the temperature difference and the humidity difference between the outdoor air and the indoor air.

그러나 이러한 종래의 폐열회수 환기장치는 실외 공기와 실내 공기의 열교환에 따른 일정 부분의 에너지 회수가 가능한 장점은 있지만 환기에 따른 실내 냉난방기의 냉난방 부하를 완전히 제거하지는 못하는 문제점이 있다.However, the conventional waste heat recovery ventilator has a merit of recovering a portion of energy due to heat exchange between outdoor air and indoor air, but does not completely remove the air-conditioning load of the indoor air conditioner due to ventilation.

또한, 폐열회수 환기장치에서 환기된 공기가 실내 온도를 일정 부분 상승시키거나 하강시키게 되어 냉난방기가 상기 일정 부분 변경된 실내 온도를 보상하기 위하여 더 많은 에너지를 소비해야만 하는 문제점이 있다.In addition, there is a problem that the air ventilated in the waste heat recovery ventilator raises or lowers the room temperature partly so that the air conditioner must consume more energy to compensate for the partly changed room temperature.

따라서 본 발명은 이러한 폐열회수 환기장치의 환기로 인한 실내 냉난방기의 냉난방 부하가 감소되도록 하는 구성을 제안하고자 한다.Therefore, the present invention is to propose a configuration to reduce the heating and cooling load of the indoor air conditioner due to the ventilation of the waste heat recovery ventilator.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 폐열회수 환기장치의 급기 배출구와 배기 배출구에 히트펌프의 열교환기를 설치하여 폐열회수 환기장치의 환기에 따른 실내 온도 변화를 방지하여 실내의 냉난방기 구동이 감소되도록 하는 히트 펌프를 이용한 폐열회수 환기장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention is to install a heat exchanger of the heat pump in the air supply outlet and the exhaust outlet of the waste heat recovery ventilator to prevent a change in the room temperature due to the ventilation of the waste heat recovery ventilator to reduce the operation of the air conditioner in the room It is an object to provide a waste heat recovery ventilator using a heat pump.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 급기 흡입구로 유입된 실외 공기가 급기팬을 통해 송풍되어 실내로 토출되도록 하는 급기 배출구와, 배기 흡입구로 유입된 실내 공기가 배기팬을 통해 송풍되어 실외로 토출되도록 하는 배기 배출구와, 상기 급기 흡입구 및 배기 흡입구로 유입된 공기가 열교환되도록 열교환기를 구비한 폐열회수 환기장치에 있어서, 상기 폐열회수 환기장치의 일측에 설치되어 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기로부터 압축된 냉매가 냉방 및 난방에 따라 순환경로가 설정되도록 하는 사방밸브와, 상기 냉매가 팽창되도록 하는 팽창밸브를 구비한 히트펌프; 상기 폐열회수 환기장치의 급기 배출구에 설치되어 상기 히트 펌프로부터 순환되는 냉매가 상기 급기 배출구로 토출되는 실외 공기와 열교환되도록 하는 제 1 열교환기; 및 상기 폐열회수 환기장치의 배기 배출구에 설치되어 상기 히트 펌프로부터 순환되는 냉매가 상기 배기 배출구로 토출되는 실내 공기와 열교환되도록 하는 제 2 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an air supply outlet for allowing the outdoor air introduced into the air supply inlet to be blown through the air supply fan and discharged to the room, and indoor air introduced into the exhaust air inlet is blown through the exhaust fan to be discharged to the outside. A waste heat recovery ventilator having a heat exchanger to exchange heat between the exhaust outlet port and the air flowing into the air supply inlet port and the exhaust inlet port, comprising: a compressor installed at one side of the waste heat recovery ventilator to compress refrigerant; A heat pump having a four-way valve for setting a circulation path according to cooling and heating of the compressed refrigerant, and an expansion valve for expanding the refrigerant; A first heat exchanger installed at an air supply outlet of the waste heat recovery ventilator to heat exchange the refrigerant circulated from the heat pump with outdoor air discharged to the air supply outlet; And a second heat exchanger installed at an exhaust outlet of the waste heat recovery ventilator to exchange heat with the refrigerant circulated from the heat pump to the indoor air discharged to the exhaust outlet.

또한, 본 발명에 따른 히트 펌프를 이용한 폐열회수 환기장치는 상기 압축기로부터 토출되는 냉매의 온도를 검출하는 온도 센서를 더 포함하고, 상기 히트 펌프는 상기 온도 센서로부터 검출된 온도에 따라 일정한 냉난방 온도를 유지하도록 상기 팽창 밸브를 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the waste heat recovery ventilator using a heat pump according to the present invention further includes a temperature sensor for detecting the temperature of the refrigerant discharged from the compressor, the heat pump has a constant cooling and heating temperature according to the temperature detected from the temperature sensor And control the expansion valve to maintain.

또한, 상기 히트 펌프가 냉방 동작을 하는 경우 상기 제 1 열교환기는 증발기로 동작하고, 제 2 열교환기는 응축기로 동작하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the heat pump performs the cooling operation, the first heat exchanger operates as an evaporator, and the second heat exchanger may operate as a condenser.

또한, 상기 히트 펌프가 난방 동작을 하는 경우 상기 제 1 열교환기는 응축 기로 동작하고, 상기 제 2 열교환기는 증발기로 동작하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the heat pump performs a heating operation, the first heat exchanger is operated as a condenser, and the second heat exchanger is characterized in that it operates as an evaporator.

또한, 상기 제 1 열교환기 및 제 2 열교환기의 일측에는 상기 폐열회수 환기장치의 급기 배출구 또는 배기 배출구와 연결되도록 하는 접속구를 설치한 것을 특징으로 한다.In addition, one side of the first heat exchanger and the second heat exchanger is characterized in that the connection port to be connected to the air supply outlet or exhaust outlet of the waste heat recovery ventilator.

또한, 상기 제 1 및 제 2 열교환기는 바람직하게 상기 폐열회수 환기장치의 열교환기에서 열교환된 실외 공기 및 실내 공기와 열교환하는 것을 특징으로 한다.The first and second heat exchangers are preferably heat-exchanged with outdoor air and indoor air heat-exchanged in the heat exchanger of the waste heat recovery ventilator.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

우선, 종래기술과 동일한 구성에 대하여 동일한 도면 부호를 사용한다.First, the same reference numerals are used for the same configuration as the prior art.

도 2는 본 발명에 따른 히트 펌프를 이용한 폐열회수 환기장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing the configuration of the waste heat recovery ventilator using a heat pump according to the present invention.

도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 히트 펌프를 이용한 폐열회수 환기장치는 폐열회수 환기장치(1)와 이 폐열회수 환기장치(1)의 일측에 설치된 히트 펌프(100)를 구비한다.As shown in FIG. 2, the waste heat recovery ventilator using the heat pump according to the present invention includes a waste heat recovery ventilator 1 and a heat pump 100 installed on one side of the waste heat recovery ventilator 1.

폐열회수 환기장치(1)는 박스형태로 바람직하게는 천정 매립형으로 폐열회수 환기장치(1) 내부에 실외공기가 실내로 유입되는 급기덕트(10)와 실내공기가 실외로 안내되는 배기덕트(20)가 구비되고, 급기덕트(10)의 일단에 실외와 연통되는 급기 흡입구(11)가 형성되고 타단에 실내와 연통되는 급기 배출구(13)가 형성되며, 배기덕트(20)의 일단에 실내와 연통되는 배기흡입구(21)가 형성되고 타단에 실외와 연통되는 배기 배출구(23)가 형성된다.Waste heat recovery ventilator (1) is a box-type, preferably in the form of a ceiling buried in the waste heat recovery ventilator (1) the air supply duct 10, the indoor air is introduced into the indoor duct (20) ) Is provided, an air supply inlet 11 is formed at one end of the air supply duct 10 to communicate with the outside, and an air supply outlet 13 is formed at the other end to communicate with the room, and at one end of the exhaust duct 20 An exhaust inlet 21 is formed to communicate with each other, and an exhaust outlet 23 is formed in communication with the outside at the other end.

또한, 급기덕트(10)와 배기덕트(20)가 교차하는 지점에 급기되는 실외공기와 배기되는 실내공기가 열교환하는 열교환기(30)가 구비되고, 급기덕트(10)와 배기덕트(20)는 폐열회수 환기장치(1)의 내부를 상하로 구획하는 격벽(3)에 의해 서로 간섭을 받지 않도록 한다.In addition, a heat exchanger 30 is provided to exchange heat between the outdoor air that is supplied at the point where the air supply duct 10 and the exhaust duct 20 intersect and the indoor air that is exhausted, and the air supply duct 10 and the exhaust duct 20 are provided. Is not interfered with each other by the partition 3 partitioning the inside of the waste heat recovery ventilator (1) up and down.

또한, 급기덕트(10)의 급기 배출구(13) 측에는 실외공기를 강제 흡입하여 실내로 배출되도록 하는 급기팬(15)이 구비되고, 상기 배기덕트(20)의 배기 배출구(23) 측에는 실내 공기를 강제 흡입하여 실외로 배출되도록 하는 배기팬(25)이 구비된다.In addition, an air supply fan 15 is provided on the air supply outlet 13 side of the air supply duct 10 to forcibly suck outdoor air to be discharged into the room, and indoor air is provided on the exhaust outlet 23 side of the exhaust duct 20. An exhaust fan 25 is provided to force suction and discharge the gas to the outside.

히트 펌프(100)는 냉매가 고온, 고압의 상태가 되도록 압축하는 압축기(110)와, 이 압축기(110)로부터 고온, 고압으로 압축된 냉매가 순환하기 위한 경로를 설정하는 사방밸브(120)와, 상기 고온, 고압으로 압축된 냉매가 냉매 배관(140)을 통해 공급되어 히트 펌프(100)가 난방기로 동작하는 경우 응축기로 동작하는 제 1 열교환기(150)와, 제 1 열교환기(150)에서 응축된 냉매가 팽창되도록 하는 팽창밸브(130)와, 팽창밸브(130)에서 팽창된 냉매가 냉매 배관(140)을 통해 공급되어 증발기로 동작하는 제 2 열교환기(160)를 포함한다.The heat pump 100 includes a compressor 110 for compressing the refrigerant to be in a high temperature and high pressure state, and a four-way valve 120 for setting a path for circulating the refrigerant compressed at high temperature and high pressure from the compressor 110. The first heat exchanger 150 and the first heat exchanger 150 that operate as a condenser when the refrigerant compressed to the high temperature and high pressure are supplied through the refrigerant pipe 140 to operate the heat pump 100 as a heater. The expansion valve 130 to expand the refrigerant condensed in the expansion valve 130, and the refrigerant expanded in the expansion valve 130 is supplied through the refrigerant pipe 140 and includes a second heat exchanger (160) acting as an evaporator.

또한, 히트 펌프(100)가 냉방기로 동작하는 경우 제 1 열교환기(150)는 증발기로 동작하고, 제 2 열교환기(160)는 응축기로 동작한다.In addition, when the heat pump 100 operates as a cooler, the first heat exchanger 150 operates as an evaporator, and the second heat exchanger 160 operates as a condenser.

또한, 히트 펌프(100)는 압축기(110)로부터 토출되는 냉매의 온도를 검출하는 온도 센서(170)를 더 포함하고, 히트 펌프(100)는 이 온도 센서(170)로부터 검 출된 온도에 따라 히트 펌프(100)가 일정한 냉난방 온도를 유지하도록 팽창밸브(130)의 개도를 제어한다. 바람직하게 팽창밸브(130)는 전자팽창밸브이다.In addition, the heat pump 100 further includes a temperature sensor 170 that detects the temperature of the refrigerant discharged from the compressor 110, and the heat pump 100 heats according to the temperature detected from the temperature sensor 170. The pump 100 controls the opening degree of the expansion valve 130 to maintain a constant cooling and heating temperature. Preferably, the expansion valve 130 is an electromagnetic expansion valve.

한편, 제 1 열교환기(150)는 폐열회수 환기장치(1)의 급기 배출구(13)에 설치될 수 있도록 열교환기 모듈(200)로 구성된다.On the other hand, the first heat exchanger 150 is composed of a heat exchanger module 200 to be installed in the air supply outlet 13 of the waste heat recovery ventilator (1).

열교환기 모듈(200)은 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 제 1 열교환기(150)와, 이 제 1 열교환기(150)가 폐열회수 환기장치(1)에 고정 및 연결될 수 있도록 하는 제 1 접속구(210)와 제 2 접속구(220)를 구비한다.3 and 4, the heat exchanger module 200 is configured to allow the first heat exchanger 150 and the first heat exchanger 150 to be fixed and connected to the waste heat recovery ventilator 1. The first connector 210 and the second connector 220 are provided.

제 1 열교환기(150)는 냉매가 폐열회수 환기장치(1)의 급기 배출구(13)를 통해 토출되는 실외 공기 열원과 냉매 배관(140)을 통해 제 1 열교환기(150)로 공급된 냉매가 열교환하는 구성으로 본 실시예에서는 폐열회수 환기장치(1)의 급기 배출구(13) 형상과 동일한 형상인 원형으로 구성하였다. 그러나 제 1 열교환기(150)의 형상을 사각형상으로 변경하는 것도 가능하다.The first heat exchanger 150 is a refrigerant supplied to the first heat exchanger 150 through the refrigerant pipe 140 and the outdoor air heat source discharged through the air supply outlet 13 of the waste heat recovery ventilator (1) In this embodiment, the heat exchange was configured in a circular shape having the same shape as that of the air supply outlet 13 of the waste heat recovery ventilator 1. However, it is also possible to change the shape of the first heat exchanger 150 into a quadrangular shape.

또한, 제 1 접속구(210)는 제 1 열교환기(150)의 일측에 설치되어 폐열회수 환기장치(1)의 급기 배출구(13)와 연결된다.In addition, the first connector 210 is installed at one side of the first heat exchanger 150 and is connected to the air supply outlet 13 of the waste heat recovery ventilator 1.

또한, 제 2 접속구(220)는 제 1 열교환기(150)의 타측에 설치되어 실내와 연결된 공조장치(도시하지 않음)와 연결되도록 한다.In addition, the second connector 220 is installed on the other side of the first heat exchanger 150 to be connected to an air conditioner (not shown) connected to the room.

또한, 제 2 열교환기(160)는 제 1 열교환기(150)를 구성한 열교환기 모듈(200)과 동일하게 구성되고, 제 2 열교환기(160)의 일측에 설치되는 제 1 접속구(210)는 폐열회수 환기장치(1)의 배기 배출구(23)와 연결되며, 제 2 열교환기(160)의 타측에 설치되는 제 2 접속구(220)는 실외와 연결된 공조장치(도시하지 않음)에 연결된다.In addition, the second heat exchanger 160 is configured in the same manner as the heat exchanger module 200 constituting the first heat exchanger 150, the first connector 210 is provided on one side of the second heat exchanger 160 is It is connected to the exhaust outlet 23 of the waste heat recovery ventilator (1), the second connector 220 is installed on the other side of the second heat exchanger 160 is connected to an air conditioning device (not shown) connected to the outdoor.

다음은 본 발명에 따른 히트 펌프를 이용한 폐열회수 환기장치의 동작을 도 2를 참조하여 설명한다.Next, the operation of the waste heat recovery ventilator using the heat pump according to the present invention will be described with reference to FIG. 2.

폐열회수 환기장치(1)의 급기 흡입구(11)를 통해 실외로부터 유입된 실외 공기는 급기덕트(10) 내에 설치된 급기팬(15)을 통해 송풍되어 급기 배출구(13)를 따라 실내로 토출된다. 또한, 배기 흡입구(21)를 통해 실내로부터 유입된 실내 공기가 배기덕트(20) 내에 설치된 배기팬(25)을 통해 송풍되어 배기 배출구(23)를 따라 실외로 토출된다.The outdoor air introduced from the outside through the air supply inlet 11 of the waste heat recovery ventilator 1 is blown through the air supply fan 15 installed in the air supply duct 10 and discharged into the room along the air supply outlet 13. In addition, the indoor air introduced from the room through the exhaust inlet 21 is blown through the exhaust fan 25 installed in the exhaust duct 20 and discharged to the outside along the exhaust outlet 23.

이 때 급기덕트(10)와 배기덕트(20) 사이에 설치된 열교환기(30)를 통해 실외 공기와 실내 공기는 상호 열교환 된다.At this time, the outdoor air and the indoor air are exchanged with each other through the heat exchanger 30 installed between the air supply duct 10 and the exhaust duct 20.

한편, 폐열회수 환기장치(1)가 실외 공기 및 실내 공기를 열교환을 통해 환기하는 동안 히트 펌프(100)는 냉방운전 또는 난방운전을 한다.Meanwhile, the heat pump 100 performs the cooling operation or the heating operation while the waste heat recovery ventilator 1 ventilates the outdoor air and the indoor air through heat exchange.

예를 들면, 히트 펌프(100)가 난방운전을 하는 경우 제 1 열교환기(150)는 응축기로 동작하여 냉매의 열과 폐열회수 환기장치(1)의 열교환기(30)에서 1차 열교환된 실외 공기의 열원과 다시 2차 열교환을 수행하고, 제 1 열교환기(150)에서 2차 열교환 된 실외 공기는 실내로 유입된다. For example, when the heat pump 100 performs a heating operation, the first heat exchanger 150 operates as a condenser to heat the refrigerant and the outdoor air primarily heat-exchanged in the heat exchanger 30 of the waste heat recovery ventilator 1. The secondary heat exchange is performed again with the heat source, and the outdoor air secondary heat exchanged in the first heat exchanger 150 is introduced into the room.

더욱이 폐열회수 환기장치(1)의 열교환기(30)에서 1차 열교환된 실외 공기가 실내에 유입되도록 하는 급기팬(15)이 급기 배출구(13)를 통해 강제 송풍하기 때문에 제 1 열교환기(150)에서의 2차 열교환 효율을 더욱 증가시킬 수 있다.Furthermore, since the air supply fan 15 for forced introduction of outdoor air, which is primarily heat-exchanged by the heat exchanger 30 of the waste heat recovery ventilator 1, is introduced through the air supply outlet 13, the first heat exchanger 150 may be used. Can further increase the secondary heat exchange efficiency.

또한, 제 2 열교환기(160)는 폐열회수 환기장치(1)의 열교환기(30)에서 1차 열교환된 실내 공기의 열원과 다시 2차 열교환하여 증발기로 동작할 수 있게 된다.In addition, the second heat exchanger 160 may operate as an evaporator by performing a second heat exchange again with a heat source of indoor air primarily heat-exchanged in the heat exchanger 30 of the waste heat recovery ventilator 1.

이때 상기한 1차 열교환기(150)에서의 열교환과 같이 실내 공기가 실외로 토출되도록 하는 배기팬(25)이 배기 배출구(23)를 통해 강제 송풍하기 때문에 제 2 열교환기(160)에서의 2차 열교환 효율을 더욱 증가시킬 수 있다.At this time, since the exhaust fan 25 for causing the indoor air to be discharged to the outside like the heat exchange in the primary heat exchanger 150 is forcedly blown through the exhaust outlet 23, 2 in the second heat exchanger 160. The secondary heat exchange efficiency can be further increased.

한편, 히트 펌프(100)가 냉방운전을 하는 경우 제 1 열교환기(150)는 증발기로 동작하여 냉매의 열과 폐열회수 환기장치(1)의 열교환기(30)에서 열교환된 실외 공기의 열원과 다시 열교환을 수행하고, 제 1 열교환기(150)에서 열교환된 실외 공기는 실내로 유입된다.On the other hand, when the heat pump 100 performs the cooling operation, the first heat exchanger 150 operates as an evaporator to reconnect with the heat source of the outdoor air heat exchanged in the heat exchanger 30 of the heat of the refrigerant and the waste heat recovery ventilator 1. The heat exchange is performed, and the outdoor air heat exchanged in the first heat exchanger 150 is introduced into the room.

또한, 제 2 열교환기(160)는 폐열회수 환기장치(1)의 열교환기(30)에서 열교환된 실내 공기의 열원과 다시 열교환하여 증발기로 동작할 수 있게 된다.In addition, the second heat exchanger 160 may exchange heat again with the heat source of the indoor air heat exchanged in the heat exchanger 30 of the waste heat recovery ventilator 1 to operate as an evaporator.

따라서, 히트 펌프(100)가 냉방운전을 하는 경우 배기 배출구(23)를 통해 배출되는 실내 공기의 온도가 실외의 공기온도보다 매우 낮아 제 2 열교환기(160)를 응축기로 사용할 경우 일반 에어컨의 응축기보다 월등히 높은 열교환 성능을 제공할 수 있다.Therefore, when the heat pump 100 performs the cooling operation, the temperature of the indoor air discharged through the exhaust outlet 23 is much lower than the outdoor air temperature, so that the condenser of the general air conditioner is used as the condenser. It can provide much higher heat exchange performance.

또한, 히트 펌프(100)가 난방운전을 하는 경우 배기 배출구(23)를 통해 배출되는 실내 공기의 온도가 실외의 공기온도보다 매우 높아 제 2 열교환기(160)를 증발기로 사용할 경우 일반 히트 펌프의 증발기보다 월등히 높은 열교환 성능을 제공할 수 있다.In addition, when the heat pump 100 performs the heating operation, the temperature of the indoor air discharged through the exhaust outlet 23 is much higher than the outdoor air temperature, so that when the second heat exchanger 160 is used as the evaporator, It can provide significantly higher heat exchange performance than evaporators.

또한, 이미 설치된 폐열회수 환기장치(1)에 히트 펌프(100)를 추가로 설치할 경우 히트 펌프(100)를 폐열회수 환기장치(1)의 일측에 자유롭게 설치 및 고정하고, 폐열회수 환기장치(1)의 급기 배출구(13)와 배기 배출구(23)에 열교환기 모듈(200)을 각각 결합하여 냉매 배관(140)을 통해 연결한다.In addition, when the heat pump 100 is additionally installed in the waste heat recovery ventilator 1 already installed, the heat pump 100 is freely installed and fixed to one side of the waste heat recovery ventilator 1, and the waste heat recovery ventilator 1 The heat exchanger module 200 is coupled to the air supply outlet 13 and the exhaust outlet 23 of the heat exchanger module 200, respectively, and is connected through the refrigerant pipe 140.

또한, 폐열회수 환기장치(1)의 급기 배출구(13)와 배기 배출구(23)에 각각 결합된 열교환기 모듈(200)에 실내와 연통하는 공조장치의 송풍관(도시하지 않음) 또는 실외 공기를 흡입하기 위한 공조장치의 송풍관(도시하지 않음)에 각각 연결함으로써 이미 설치된 폐열회수 환기장치(1)에 용이하게 설치할 수 있다.In addition, a blower tube (not shown) or outdoor air of an air conditioning apparatus communicating with the indoor unit is sucked into the heat exchanger module 200 coupled to the air supply outlet 13 and the exhaust outlet 23 of the waste heat recovery ventilator 1, respectively. By connecting to a blower pipe (not shown) of the air conditioning apparatus for each can be easily installed in the waste heat recovery ventilator (1) already installed.

상기한 바와 같이, 본 발명은 폐열회수 환기장치의 환기에 따른 실내 온도의 변화를 방지하여 실내 냉난방기의 냉난방 부하를 최소화하는 장점이 있다.As described above, the present invention has the advantage of minimizing the heating and cooling load of the indoor air conditioner by preventing the change in the room temperature according to the ventilation of the waste heat recovery ventilator.

또한, 본 발명은 폐열회수 환기장치에서 환기된 공기가 실내 온도를 일정 부분 상승시키거나 하강시키는 것을 방지함으로써 냉난방기가 상기 일정 부분 변경된 실내 온도를 보상하기 위하여 더 많은 에너지를 소비하는 것을 방지하는 장점이 있다.In addition, the present invention is to prevent the air ventilated in the waste heat recovery ventilator to raise or lower the room temperature by a certain portion to prevent the air conditioner to consume more energy to compensate for the partially changed room temperature. have.

또한, 본 발명은 폐열회수 환기장치에 히트 펌프를 구비함으로써 적은 에너지로 많은 에너지를 냉난방에 활용할 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention has the advantage that by using a heat pump in the waste heat recovery ventilator can utilize a lot of energy for heating and cooling with less energy.

또한, 본 발명은 종래에 설치된 폐열회수 환기장치에 히트 펌프를 설치하고, 상기 폐열회수 환기장치의 급기 배출구와 배기 배출구에 열교환기 모듈을 결합함으 로써 용이하게 설치할 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention has the advantage that can be easily installed by installing a heat pump in the waste heat recovery ventilator installed in the prior art, by coupling the heat exchanger module to the air supply outlet and the exhaust outlet of the waste heat recovery ventilator.

이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.In the above, the present invention has been illustrated and described with respect to certain preferred embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains can vary as many as possible without departing from the spirit of the present invention as set forth in the claims below. Changes may be made.

Claims (6)

급기 흡입구로 유입된 실외 공기가 급기팬을 통해 송풍되어 실내로 토출되도록 하는 급기 배출구와, 배기 흡입구로 유입된 실내 공기가 배기팬을 통해 송풍되어 실외로 토출되도록 하는 배기 배출구와, 상기 급기 흡입구 및 배기 흡입구로 유입된 공기가 열교환되도록 열교환기를 구비한 폐열회수 환기장치에 있어서,An air supply outlet for allowing outdoor air introduced into the air supply inlet to be blown out through the air supply fan, and to be discharged to the interior; an exhaust outlet for allowing indoor air introduced into the exhaust air inlet to be blown through the exhaust fan and discharged to the outdoor; In the waste heat recovery ventilator provided with a heat exchanger to heat exchange the air introduced into the exhaust inlet, 상기 폐열회수 환기장치의 일측에 설치되어 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기로부터 압축된 냉매가 냉방 및 난방에 따라 순환경로가 설정되도록 하는 사방밸브와, 상기 냉매가 팽창되도록 하는 팽창밸브를 구비한 히트펌프;A compressor installed on one side of the waste heat recovery ventilator to compress the refrigerant, a four-way valve to set a circulation path according to cooling and heating of the refrigerant compressed from the compressor, and an expansion valve to expand the refrigerant. Heat pump; 상기 폐열회수 환기장치의 급기 배출구에 설치되고, 상기 히트 펌프로부터 순환되는 냉매와 상기 급기 배출구로 토출되는 실외 공기의 열 교환이 이루어지는 제 1 열교환기 모듈; 및A first heat exchanger module installed at an air supply outlet of the waste heat recovery ventilator and performing heat exchange between the refrigerant circulated from the heat pump and the outdoor air discharged to the air supply outlet; And 상기 폐열회수 환기장치의 배기 배출구에 설치되고, 상기 히트 펌프로부터 순환되는 냉매와 상기 배기 배출구로 토출되는 실내 공기의 열 교환이 이루어지는 제 2 열교환기 모듈;을 포함하고,And a second heat exchanger module installed at an exhaust outlet of the waste heat recovery ventilator and performing heat exchange between refrigerant circulated from the heat pump and indoor air discharged to the exhaust outlet. 상기 열교환기 모듈들은: 상기 폐열회수 환기장치의 배출구와 연결되는 제 1 접속구, 상기 제 1 접속구와 일직선상에 배치되고 실외 또는 실내 공조장치와 연결되는 제 2 접속구, 및 상기 제 1 접속구와 상기 제 2 접속구의 사이에 설치되고 상기 냉매와 공기의 실질적인 열 교환이 이루어지는 열교환기로 구성되는 것을 특징으로 하는 히트 펌프를 이용한 폐열회수 환기장치.The heat exchanger modules include: a first connection port connected to an outlet of the waste heat recovery ventilator, a second connection line disposed in line with the first connection port, and connected to an outdoor or indoor air conditioner, and the first connection port and the first connection port. The waste heat recovery ventilator using a heat pump, characterized in that the heat exchanger is provided between the two connection port and the heat exchanger that substantially exchanges the refrigerant and air. 제 1 항에 있어서, 상기 압축기로부터 토출되는 냉매의 온도를 검출하는 온도 센서를 더 포함하고, According to claim 1, further comprising a temperature sensor for detecting the temperature of the refrigerant discharged from the compressor, 상기 히트 펌프는 상기 온도 센서로부터 검출된 온도에 따라 일정한 냉난방 온도를 유지하도록 상기 팽창 밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 히트 펌프를 이 용한 폐열회수 환기장치.And the heat pump controls the expansion valve to maintain a constant cooling and heating temperature according to the temperature detected from the temperature sensor. 제 1 항 또는 제 2 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 히트 펌프가 냉방 동작을 하는 경우 상기 제 1 열교환기는 증발기로 동작하고, 제 2 열교환기는 응축기로 동작하는 것을 특징으로 하는 히트 펌프를 이용한 폐열회수 환기장치.The waste heat using a heat pump according to any one of claims 1 to 4, wherein when the heat pump performs cooling operation, the first heat exchanger operates as an evaporator, and the second heat exchanger operates as a condenser. Recovery ventilator. 제 1 항 또는 제 2 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 히트 펌프가 난방 동작을 하는 경우 상기 제 1 열교환기는 응축기로 동작하고, 상기 제 2 열교환기는 증발기로 동작하는 것을 특징으로 하는 히트 펌프를 이용한 폐열회수 환기장치.The heat pump according to claim 1, wherein the first heat exchanger operates as a condenser and the second heat exchanger operates as an evaporator when the heat pump performs a heating operation. Waste heat recovery ventilator. 삭제delete 제 1 항 또는 제 2 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 열교환기는 상기 폐열회수 환기장치의 열교환기에서 열교환된 실외 공기 및 실내 공기와 열교환하는 것을 특징으로 하는 히트 펌프를 이용한 폐열회수 환기장치.The waste heat using a heat pump according to claim 1, wherein the first and second heat exchangers exchange heat with outdoor air and indoor air heat exchanged in a heat exchanger of the waste heat recovery ventilator. Recovery ventilator.
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