KR100860047B1 - 히트펌프를 이용하여 물을 가열 및 냉각하는 장치 및 방법 - Google Patents
히트펌프를 이용하여 물을 가열 및 냉각하는 장치 및 방법 Download PDFInfo
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Abstract
Description
Claims (5)
- 냉매와 외부공기 간의 열교환을 수행시키는 공기 열교환기(10), 냉매와 공급 수 간의 열교환을 수행시키는 수 열교환기(30), 저온/저압의 가스상태의 냉매를 압축하여 고온/고압상태로 만드는 압축기(20), 고압 액상의 냉매를 감압시켜, 저온/저압/액화 상태의 냉매로 만드는 2개의 팽창밸브(40, 50), 및 상기 공기 열교환기(10)에 가온된 물을 공급하여 회수하는 보일러(60)를 포함하고 있는 히트펌프를 이용하여 물을 가열 및 냉각하는 장치로서,상기 압축기(20)의 입구측과 출구측에 양단이 접속되어 있고 그리고 도중에 체크밸브(V1)와 4웨이 밸브(V2)가 개재되어 있는 제1라인(L1);상기 4웨이 밸브(V2)에 일단이 접속되어 있고, 수 열교환기(30)에 타단이 접속되어 있는 제2라인(L2);상기 4웨이 밸브(V2)에 일단이 접속되어 있고, 공기 열교환기(10)에 타단이 접속되어 있는 제3라인(L3);상기 공기 열교환기(10)와 상기 수 열교환기(30)를 서로 유통가능하게 접속하는 제4라인(L4);상기 제4라인(L4) 도중에 개재된 제1 및 제2팽창밸브(40, 50); 및상기 제4라인(L4) 내에서 일 방향으로 흐르는 냉매가 제1팽창밸브(40)만을 통과하게 하고 그리고 다른 일방향으로 흐르는 냉매가 제2팽창밸브(50)만을 통과하게 하기 위해 상기 제4라인 도중에 개재된 2개의 바이패스라인(L5, L6)과 2개의 체크밸브(V3, V4)를 포함하고 있으며,상기 수 열교환기(30)는 상기 수 열교환기(30)를 통과하게 되는 냉매와 열교환되기 위한 물이 유동하게 되는 물공급라인(L7) 도중에 개재되어 있고,상기 공기 열교환기(10)에는 상기 공기 열교환기(10)를 통과하게 되는 냉매와 열교환되기 위한 공기가 유동하는 공기유로가 형성되어 있고,상기 공기 열교환기(10)는 상기 공기 열교환기(10)를 통과하게 되는 공기와 열교환되기 위한 순환수 유동라인(L8) 도중에 개재되어 있고,상기 4웨이 밸브(V2)의 4개의 포트들 중 2개의 포트들 통해서만 상기 제 1라인(L1)이 유통되게 되어 있고,상기 제2라인(L2)은 상기 4웨이 밸브(V2)의 나머지 2개의 포트들 중 하나의 포트(1)에 일단이 접속되어 있고,상기 제3라인(L3)은 상기 4웨이 밸브(V2)의 나머지 2개의 포트들 중 다른 하나의 포트(2)에 일단이 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 히트펌프를 이용하여 물을 가열 및 냉각하는 장치.
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- 제 1항에 있어서,상기 보일러(60)는 상기 공기 열교환기(10)가 도중에 개재되어 있는 순환수 유동라인(L8)의 양단에 접속되어 있고, 그리고 상기 순환수 유동라인(L8)에 유동하는 순환수를 가열하기 위한 가열원인 가스를 유입하여 유출하기 위한 가스유동라인(L9)의 도중에 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 히트펌프를 이용하여 물을 가열 및 냉각하는 장치.
- 제 3항에 있어서,상기 순환수 유동라인(L8)의 하류측 도중에는 일단이 물탱크(70)에 접속되어 있는 물공급라인(L10)의 타단이 접속되어 있고,상기 물공급라인(L10)의 타단이 접속되어 있는 상기 순환수 유동라인(L8) 부분보다 하류측에 배치된 상기 순환수 유동라인(L8)의 부분 도중에는 펌프(P)가 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 히트펌프를 이용하여 물을 가열 및 냉각하는 장치.
- 하절기의 냉방시에는,펌프(P)를 작동중지시킨 상태에서, 냉매를 압축기(20)에서 압축하여 제1라인(L1)의 체크밸브(V1), 4 웨이 밸브(V2)의 포트(2), 제3라인(L3)를 경유하여 공기 열교환기(10; 응축기로서 작용함)에 공급하는 단계;상기 공기 열교환기(10)를 통과하는 공기와 상기 공기 열교환기(10)에 공급된 상기 냉매를 서로 열 교환시킨 후, 제4라인(L4)의 체크밸브(V4), 및 팽창밸브(40)를 경유하여 수 열교환기(30; 증발기로서 작용함)에 공급하는 단계;상기 수 열교환기(30)에 공급된 냉매가 상기 수 열교환기(30)를 통과하게 되는 물과 열교환되어 제2라인(L2), 제1라인(L1)의 4 웨이 밸브(V2)를 경유하여 압축기(20)에 복귀되는 단계, 및수 열교환기(30)에 통과되는 상기 물이 수 열교환기(30) 내의 냉매로부터 열을 빼앗겨 냉각된 후 냉수로서 실내에 구비된 냉난방수단에 공급되게 되는 단계를 를 포함하며,동절기의 난방시에는,보일러(60)와 펌프(P)를 작동시킨 상태에서, 냉매를 압축기(20)에서 압축하여 제1라인(L1)의 체크밸브(V1), 4 웨이 밸브(V2)의 포트(1), 제2라인(L2)를 경유하여 상기 수 열교환기(30; 응축기로서 작용함)에 공급하여, 상기 수 열교환기(30)를 통과하는 물과 열 교환시킨 후, 제4라인(L4)의 바이패스라인(L5), 체크밸브(V3), 바이패스라인(L6) 및 팽창밸브(50)를 경유하여 공기 열교환기(10; 증발기로서 작용함)에 공급하는 단계;상기 공기 열교환기(10)에 공급된 냉매가 상기 공기 열교환기(10)를 통과하게 되는 공기와 열교환되어 제3라인(L3), 제1라인(L1)의 4 웨이 밸브(V2)를 경유하여 압축기(20)에 복귀되는 단계;상기 공기 열교환기(10)에 통과되는 상기 공기가 순환수 유동라인(L8)의 가온된 순환수에 의해 열을 전달받아 가온됨과 동시에 상기 공기 열교환기(10) 내의 냉매와 열교환되어 열을 빼앗기는 단계, 및상기 수 열교환기(30)를 통과하는 물은 수 열교환기(30) 내의 냉매로부터 열을 얻어서 가열된 후 온수로서 실내에 구비된 냉난방수단에 공급되게 되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 히트펌프를 이용하여 물을 가열 및 냉각하는 방법.
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