KR100991809B1 - Ventilating system having heat pump - Google Patents

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KR100991809B1
KR100991809B1 KR1020080072226A KR20080072226A KR100991809B1 KR 100991809 B1 KR100991809 B1 KR 100991809B1 KR 1020080072226 A KR1020080072226 A KR 1020080072226A KR 20080072226 A KR20080072226 A KR 20080072226A KR 100991809 B1 KR100991809 B1 KR 100991809B1
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박찬웅
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한국하니웰 주식회사
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Abstract

본 발명은 실외공기가 흡입되는 급기 흡입구와, 실외공기를 실내로 공급하는 급기 배출구와, 실내공기가 흡입되는 배기 흡입구와, 실내공기를 실외로 배출하는 배기 배출구를 포함하는 케이스; 케이스의 급기 흡입구와 배기 배출구 사이를 연결되는 연결배관과, 케이스의 급기 흡입구를 개폐하는 제1 댐퍼와, 연결배관을 개폐하는 제2 댐퍼와, 케이스의 배기 배출구를 개폐하는 제3 댐퍼를 포함하는 실내 공기순환장치; 케이스의 급기 흡입구와 연결되고 건물의 북쪽방향에 설치되는 북측 흡입구와, 케이스의 급기 흡입구와 연결되고 건물의 남쪽방향에 설치되는 남측 흡입구와, 북측 흡입구와 남측 흡입구 중 어느 하나와 케이스의 급기 흡입구 사이를 선택적으로 연통시키는 제4 댐퍼를 포함하는 멀티 배관; 케이스 내부에 설치되는 전열교환기; 전열교환기를 통과한 실외공기와 열교환되는 제1열교환기와, 전열교환기를 통과한 실내공기와 열교환되는 제2열교환기와, 제1열교환기와 제2열교환기 사이에 연결되며 냉방운전 및 난방운전의 모드에 따라 냉매의 흐름을 절환시키는 사방밸브와, 사방밸브와 연결되며 저온저압 기체상태의 냉매를 고온 고압의 기체상태의 냉매로 압축하는 압축기를 포함하는 히트펌프 시스템을 제공한다.The present invention includes a case including an air supply suction inlet for intake of outdoor air, an air supply outlet for supplying outdoor air to the interior, an exhaust inlet for intake of indoor air, and an exhaust outlet for discharging indoor air to the outside; A connection pipe connected between the air supply inlet and the exhaust outlet of the case, a first damper for opening and closing the air supply inlet of the case, a second damper for opening and closing the connection pipe, and a third damper for opening and closing the exhaust outlet of the case. Indoor air circulation system; Between a north inlet connected to the air supply inlet of the case and installed in the north direction of the building, a south inlet connected to the air supply inlet of the case and installed in the south direction of the building, and one of the north inlet and south inlet and the air supply inlet of the case Multi piping including a fourth damper for selectively communicating with; A total heat exchanger installed inside the case; It is connected between the first heat exchanger that exchanges heat with the outdoor air that has passed through the heat exchanger, the second heat exchanger that exchanges with the indoor air that has passed through the heat exchanger, and between the first heat exchanger and the second heat exchanger. Accordingly, the present invention provides a heat pump system including a four-way valve for switching a flow of a refrigerant, and a compressor connected to the four-way valve and compressing the refrigerant in a low temperature low pressure gas state into a high temperature high pressure gas state refrigerant.

Description

히트펌프가 구비된 환기장치{VENTILATING SYSTEM HAVING HEAT PUMP} Ventilation system with heat pump {VENTILATING SYSTEM HAVING HEAT PUMP}

본 발명은 실내공기와 실외공기를 순환시키는 환기장치에 실내를 냉난방하는 히트펌프가 설치되어 폐열 회수성능을 향상시키고 열에너지 효율을 극대화할 수 있는 히트펌프가 구비된 환기장치에 관한 것이다. The present invention relates to a ventilator provided with a heat pump which is installed in the ventilator for circulating indoor air and outdoor air to heat and cool the room to improve waste heat recovery performance and maximize heat energy efficiency.

도 1은 종래 기술에 따른 전열 교환기를 구비한 환기장치의 구성도이다. 1 is a block diagram of a ventilation apparatus having a total heat exchanger according to the prior art.

종래 기술에 따른 환기장치는 케이스(100) 내부에 실외공기가 실내로 안내되는 급기덕트(110)가 구비되고, 상기 급기덕트(110)와 소정 위치에서 교차하며 실내공기가 실외로 안내되는 배기덕트(120)가 구비된다. 그리고 상기 급기덕트(110)와 배기덕트(120)가 교차하는 지점에 급기되는 실외공기와 배기되는 실내공기가 열교환되는 전열교환기(130)가 설치된다. Ventilation apparatus according to the prior art is provided with an air supply duct 110 to guide the outdoor air to the interior of the case 100, the exhaust duct to cross the air supply duct 110 at a predetermined position and the indoor air is guided to the outdoor. 120 is provided. In addition, an electric heat exchanger 130 in which the outdoor air that is supplied at the point where the air supply duct 110 and the exhaust duct 120 intersect and the indoor air that is exhausted is heat-exchanged is installed.

급기덕트(110)의 일단에 실외와 연통되는 급기 흡입구(112)가 형성되고 타단에 실내와 연통되는 급기 배출구(114)가 형성되며, 상기 배기덕트(120)의 일단에 실내와 연통되는 배기 흡입구(122)가 형성되고 타단에 실외와 연통되는 배기 배출구(124)가 형성된다. An air inlet 112 is formed at one end of the air supply duct 110 and an air inlet 114 is formed at the other end to communicate with the room, and an exhaust air inlet communicated with the room at one end of the exhaust duct 120. An exhaust outlet 124 is formed at the other end and communicated with the outside at the other end.

이 때, 급기덕트(110)와 배기덕트(120)는 전열교환기(130)를 중심으로 각각 케이스(100)의 내부공간에서 서로 교차되면서 서로 간섭을 받지 않게 된다. 급기덕트(110)의 급기 배출구(114) 측에는 실외공기를 강제 흡입시키는 급기팬(116)이 구비되고, 배기 배출구(124)측에는 실내공기를 실외로 강제 배출시키는 배기팬(126)이 설치된다. 그리고, 급기 흡입구(112)와 전열교환기(130) 사이에 실외공기에 포함된 각종 이물질을 제거하는 공기정화필터(140)가 구비된다. At this time, the air supply duct 110 and the exhaust duct 120 are not interfering with each other while crossing each other in the inner space of the case 100 around the heat exchanger (130). An air supply fan 116 is provided on the air supply outlet 114 side of the air supply duct 110 to forcibly suck the outdoor air, and an exhaust fan 126 is provided on the exhaust outlet 124 side to forcibly discharge the indoor air to the outside. In addition, an air purification filter 140 is provided between the air supply inlet 112 and the heat exchanger 130 to remove various foreign matters contained in outdoor air.

이와 같이 구성된 종래 기술에 따른 환기장치의 작용을 다음에서 설명한다. The operation of the ventilation apparatus according to the prior art configured as described above will be described below.

먼저, 실내공기가 어느 정도 오염되었을 때 배기팬(126)에 전원이 인가되면 실내공기가 배기 흡입구(122)를 통해 배기덕트(120)로 유입된 다음, 전열교환기를 통과하고 배기 배출구(124)를 통해 실외로 배출된다.First, when power is applied to the exhaust fan 126 when the indoor air is somewhat contaminated, the indoor air flows into the exhaust duct 120 through the exhaust inlet 122, and then passes through the heat exchanger and exhaust exhaust 124. It is discharged to the outdoors through.

이와 동시에, 급기팬(116)에 전원이 인가되면서 신선한 실외공기가 급기 흡입구(112)를 통해 급기덕트(110)로 유입된 다음, 전열교환기(130)를 통과하고, 급기 배출구(114)를 통해 실내로 유입된다.At the same time, while supplying power to the air supply fan 116, the fresh outdoor air flows into the air supply duct 110 through the air supply inlet 112, and then passes through the heat exchanger 130, through the air supply outlet 114. It enters the room.

이때, 상기 전열교환기(130)를 통과하는 실내공기와 실외공기는 열교환막을 통해 열교환이 이루어진다. 이 과정을 상술하면, 상기 전열교환기(130)에서 일어나는 열교환은 급기되는 실외공기와 배기되는 실내공기 사이에 일어나는 현열교환과, 실내공기 또는 실외공기 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 130 are heat exchanged through the heat exchange membrane. In detail, this process, the heat exchange occurs in the heat exchanger 130 is sensible heat exchange occurs between the air supply and the outdoor air discharged, the hot air of the indoor air or outdoor air dew point temperature (dew point temp.) It becomes the latent heat exchange by the condensate produced | generated while being in the following states.

이와 같이 구성되는 종래 기술에 따른 환기장치는 전열 교환기에 의한 실내공기와 실외공기의 열교환만 이루어지므로 에너지 회수율이 냉방일 경우 약 40%, 난방일 경우 약 60% 정도로 되어 많은 양의 에너지 손실이 발생되는 문제점이 있다. Since the ventilation device according to the related art, which is configured only for heat exchange between indoor air and outdoor air by an electric heat exchanger, the energy recovery rate is about 40% when cooling and about 60% when heating, resulting in a large amount of energy loss. There is a problem.

또한, 별도의 냉난방 장치가 실내에 설치되는 경우, 냉난방 장치와 환기장치가 별도로 설치되므로 비용이 증가되는 문제점이 있다. In addition, when a separate air-conditioning device is installed in the room, there is a problem that the cost is increased because the air-conditioning device and the ventilation device is installed separately.

본 발명의 목적은 실내공기와 실외공기를 순환시키는 환기장치에 실내의 냉난방 작용을 하는 히트펌프를 일체로 구비하여 에너지 회수효율을 극대화할 수 있는 히트펌프를 구비한 환기장치를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a ventilation device having a heat pump that can maximize the energy recovery efficiency by integrally equipped with a heat pump for cooling and cooling the room to the ventilation device for circulating the indoor air and outdoor air.

본 발명의 다른 목적은 남측과 북측에 각각 멀티 급기 흡입구를 설치하여 동절기와 하절기에 각각 급기 흡입구의 위치를 다르게 하여 에너지 이용효율을 극대화할 수 있는 히트펌프를 구비한 환기장치를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a ventilation device having a heat pump that can maximize the energy use efficiency by installing the multi-air intake inlet on the south side and the north side, respectively, different positions of the air intake in the winter and summer.

본 발명의 일 실시예에 따른 환기장치는 실내공기와 실외공기를 순환시키는 복수의 통로를 갖는 케이스와, 케이스의 일측에 설치되어 실내 환기가 완료되면 실내공기만 순환시키는 실내 공기순환장치와, 케이스 내부에 설치되는 전열교환기와, 멀티배관과, 케이스 내부에 설치되어 냉난방을 수행하는 히트펌프 시스템을 포함한다.Ventilation apparatus according to an embodiment of the present invention is a case having a plurality of passages for circulating the indoor air and outdoor air, the indoor air circulation device for circulating only the indoor air when the indoor ventilation is completed is installed on one side of the case, the case An electrothermal exchanger installed inside, a multi-pipe, and a heat pump system installed in the case to perform cooling and heating.

히트펌프 시스템은 전열교환기를 통과한 실외공기와 열교환되는 제1열교환기와, 전열교환기를 통과한 실내공기와 열교환되는 제2열교환기와, 제1열교환기와 제2열교환기 사이에 연결되며 냉방운전 및 난방운전의 모드에 따라 냉매의 흐름을 절환시키는 사방밸브와, 사방밸브와 연결되며 저온저압 기체상태의 냉매를 고온 고압의 기체상태의 냉매로 압축하는 압축기를 포함한다.
실내공기 순환장치는 케이스의 급기 흡입구와 배기 배출구 사이를 연결되는 연결배관과, 케이스의 급기 흡입구를 개폐하는 제1 댐퍼와, 연결배관을 개폐하는 제2 댐퍼와, 케이스의 배기 배출구를 개폐하는 제3 댐퍼를 포함한다.The heat pump system is connected between the first heat exchanger which exchanges heat with the outdoor air passing through the total heat exchanger, the second heat exchanger which exchanges heat with the indoor air passing through the heat exchanger, and is connected between the first heat exchanger and the second heat exchanger, for cooling operation and heating. It includes a four-way valve for switching the flow of the refrigerant in accordance with the mode of operation, and a compressor connected to the four-way valve and compresses the refrigerant in the low-temperature low-pressure gas state into a high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant.
The indoor air circulation system includes a connecting pipe connected between the air supply inlet and the exhaust outlet of the case, a first damper for opening and closing the air supply inlet of the case, a second damper for opening and closing the connection pipe, and a first opening and closing of the exhaust outlet of the case. Includes 3 dampers.

멀티배관은 케이스의 급기 흡입구와 연결되고 건물의 북쪽방향에 설치되는 북측 흡입구와, 케이스의 급기 흡입구와 연결되고 건물의 남쪽방향에 설치되는 남측 흡입구와, 북측 흡입구와 남측 흡입구 중 어느 하나와 케이스의 급기 흡입구 사이를 선택적으로 연통시키는 제4 댐퍼를 포함한다.The multi-pipe is connected to the air supply inlet of the case and installed in the north direction of the building, the north inlet connected to the air supply inlet of the case and installed in the south direction of the building, one of the north inlet and the south inlet and the case And a fourth damper for selectively communicating between the air supply inlets.

제4 댐퍼는 북측 흡입구와 남측 흡입구 중 어느 하나를 선택적으로 개방하는 밸브판과, 상기 밸브판을 동작시키는 댐퍼 모터로 구성되는 것을 특징으로 한다.The fourth damper is composed of a valve plate for selectively opening any one of the north side suction port and the south side suction port, and a damper motor for operating the valve plate.

상기한 구성에 따르면, 본 발명의 환기장치는 실내공기와 실외공기를 순환시키는 환기장치에 실내의 냉난방 작용을 하는 히트펌프를 일체로 구비하여 에너지 회수효율을 극대화할 수 있는 장점이 있다.According to the above configuration, the ventilation device of the present invention has an advantage of maximizing energy recovery efficiency by integrally providing a heat pump for cooling and cooling the room in a ventilation device for circulating indoor air and outdoor air.

또한, 건물의 북쪽방향에 북측 흡입구를 설치하고, 건물의 남쪽방향에 남측 흡입구를 설치하여 동절기와 하절기에 각각 북측 흡입구와 남측 흡입구 중 어느 하나를 선택적으로 급기 흡입구와 연통시켜 실내공기와 실외공기 사이의 온도차를 최대화하여 냉방을 수행할 때 에너지 교환효율을 극대화할 수 있는 장점이 있다. In addition, the north side suction port is installed in the north direction of the building, and the south side suction port is installed in the south direction of the building, and selectively connects one of the north side suction port and the south side suction port with the air intake port in winter and summer, respectively, between the indoor air and the outdoor air. There is an advantage that can maximize the energy exchange efficiency when cooling by maximizing the temperature difference.

또한, 실내공기 순환장치를 구비하여 실내공기의 환기가 완료되면 실내공기 만 순환되면서 냉난방이 될 수 있도록 하여 에너지 효율을 더욱 향상시킬 수 있는 장점이 있다. In addition, the indoor air circulation device is provided when the ventilation of the indoor air is completed, there is an advantage to further improve the energy efficiency by allowing only the indoor air to be cooled and heated.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 히트펌프를 구비한 환기장치의 구성도이다. 1 is a block diagram of a ventilation device having a heat pump according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 환기장치는 케이스(10)와, 이 케이스(10) 내부에 설치되는 실내공기와 실외공기를 열교환시키는 전열교환기(20)와, 케이스(10) 내부에 설치되어 실내 냉난방을 수행하는 히트펌프 시스템(30)과, 환기장치가 설치되는 건물의 북측과 남측에 각각 설치되어 동절기와 하절기에 따라 북측 흡입구(42)와 남측 흡입구(44) 중 어느 하나를 선택하여 실외공기가 유입되도록 하는 멀티 배관(40)을 포함한다. Ventilation device according to the present invention is the case 10, the heat exchanger 20 for heat-exchanging the indoor air and the outdoor air installed in the case 10, and the inside of the case 10 to perform indoor cooling and heating Installed on the north side and south side of the heat pump system 30 and the building in which the ventilator is installed, respectively, one of the north side intake port 42 and the south side intake port 44 is selected to allow outdoor air to flow in during the winter and summer seasons. The multi piping 40 is included.

본 발명의 환기장치는 천정에 설치되는 천정 부착형, 벽면에 설치되는 벽면 부착형, 바닥에 설치되는 바닥 상치형 등에 적용될 수 있다. Ventilation device of the present invention can be applied to the ceiling-mounted type installed on the ceiling, the wall-mounted type installed on the wall, the floor-mounted type installed on the floor.

케이스(10) 내부에는 실외공기가 실내로 안내되는 급기덕트(50)와, 급기덕트(50)와 소정 위치에서 교차하게 배치되고 실내공기가 실외로 안내되는 배기덕트(60)가 각각 설치된다. 그리고, 전열교환기(20)는 급기덕트(50)와 배기덕트(60)가 교차하는 지점에 설치된다. Inside the case 10, an air supply duct 50 for guiding the outdoor air to the interior and an exhaust duct 60 for interposing the air supply duct 50 at a predetermined position and the indoor air to be guided to the outdoor are installed. The total heat exchanger 20 is installed at the point where the air supply duct 50 and the exhaust duct 60 cross each other.

급기덕트(50)의 일단에는 실외와 연통되어 실외공기가 흡입되는 급기 흡입구(52)가 설치되고, 타단에는 실내와 연통되어 실외공기가 실내로 공급되는 급기 배출구(54)가 설치된다. 그리고, 배기덕트(60)의 일단에는 실내와 연통되어 실내공기가 흡입되는 배기 흡입구(62)가 설치되고, 타단에는 실외와 연통되어 실내공기가 실외로 배출되는 배기 배출구(64)가 형성된다. One end of the air supply duct 50 is provided with an air supply inlet port 52 communicating with the outside to suck the outdoor air, and the other end is provided with an air supply outlet 54 communicating with the room to supply the outdoor air to the room. One end of the exhaust duct 60 is provided with an exhaust inlet 62 which communicates with the room and sucks the indoor air, and the other end has an exhaust outlet 64 that communicates with the outside and discharges the indoor air to the outside.

급기덕트(50)의 급기 배출구(54) 측에는 실외공기를 강제 흡입시키는 급기팬(56)이 설치되고, 배기 배출구(64) 측에는 실내공기를 실외로 강제 배출시키는 배기팬(66)이 설치된다. An air supply fan 56 for forcibly sucking outdoor air is installed at the air supply duct 50 of the air supply duct 50, and an exhaust fan 66 for forcibly discharging indoor air is installed at the exhaust outlet 64.

급기 흡입구(52)와 전열교환기(20) 또는 실외공기가 흡입되는 급기덕트(50)의 일측에는 실외공기에 포함된 각종 이물질을 제거하는 공기정화필터(70)가 설치된다. 공기정화필터(70)는 이물질을 제거하는 프리 필터(72)와, 정전기를 이용하여 먼지 등을 제거하는 정전식 필터(74)와, 냄새를 제거하는 탈취필터(76) 등으로 구성될 수 있다. One side of the air supply suction port 52 and the heat exchanger 20 or the air supply duct 50 into which the outdoor air is sucked is provided with an air purification filter 70 for removing various foreign substances contained in the outdoor air. The air purification filter 70 may include a pre-filter 72 to remove foreign substances, an electrostatic filter 74 to remove dust and the like using static electricity, a deodorization filter 76 to remove odors, and the like. .

전열교환기(20)는 실외공기가 통과하는 급기통로와 실내공기가 통과하는 배기통로가 서로 교차되게 마련되어 실외공기와 실내공기의 열교환이 이루어진다. 구체적으로, 전열교환기(20)에서 일어나는 열교환은 급기되는 실외공기와 배기되는 실내공기 사이에 일어나는 현열교환과, 실내공기 또는 실외공기 중 고온의 공기가 노점온도(dew point temp.) 이하의 상태가 되면서 생성된 응축수에 의한 잠열교환으로 이루어진다. The heat exchanger (20) is provided so that the air supply passage through which the outdoor air passes and the exhaust passage through which the indoor air passes through each other intersect with each other to exchange heat between the outdoor air and the indoor air. Specifically, the heat exchange occurring in the total heat exchanger 20 is a sensible heat exchange between the outdoor air to be supplied and the indoor air to be exhausted, and the high temperature air in the indoor air or the outdoor air is below the dew point temp. And latent heat exchange by condensate produced.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 히트펌프 시스템의 구성도이다. 3 is a block diagram of a heat pump system according to an embodiment of the present invention.

히트펌프 시스템은 급기덕트(50)에 설치되어 급기덕트(50)를 통해 흡입되는 실외공기와 열교환되는 제1열교환기(80)와, 배기덕트(60)에 설치되어 배기덕트를 통해 배출되는 실내공기와 열교환되는 제2열교환기(82)와, 저온저압 기체상태의 냉매를 고온 고압의 기체상태의 냉매로 압축하는 압축기(84)와, 냉방운전과 난방운전의 모드에 따라 냉매의 흐름을 절환시키는 사방밸브(86) 및 팽창밸브(88) 등을 포함한다. The heat pump system is installed in the air supply duct 50 to exchange heat with the outdoor air sucked through the air supply duct 50, and the indoor air discharged through the air exhaust duct installed in the exhaust duct 60. A second heat exchanger 82 which exchanges heat with air, a compressor 84 which compresses a refrigerant in a low-temperature low-pressure gas state into a refrigerant in a high-temperature high-pressure gas state, and switches the flow of the refrigerant in accordance with a cooling operation and a heating operation mode. Four-way valve 86 and expansion valve 88 and the like.

제1열교환기(80)는 실외공기가 통과하는 전열교환기(20)의 양쪽 측면 중 어느 한 측면에 설치될 수 있다. 즉, 실외공기가 전열교환기(20)를 통과한 후의 위치인 전열교환기(20)의 일측면에 설치될 수 있고, 실외공기가 전열교환기(20)를 통과하기 전 위치인 전열교환기(20)의 타측면에 설치될 수 있다. 제1열교환기(80)는 실내로 유입되는 실외공기의 열에너지를 2차로 회수할 수 있어 열교환 효율을 극대화할 수 있게 된다. The first heat exchanger 80 may be installed on either side of both sides of the total heat exchanger 20 through which the outdoor air passes. That is, the outdoor air may be installed on one side of the total heat exchanger 20, which is a position after passing through the total heat exchanger 20, and the outdoor air of the total heat exchanger 20, which is a position before the outdoor air passes through the heat exchanger 20, may be installed. Can be installed on the other side. The first heat exchanger 80 may recover the heat energy of the outdoor air introduced into the room to the secondary, thereby maximizing the heat exchange efficiency.

이와 같은 제1열교환기(80)는 냉방운전 모드에서는 저온저압 액체상태의 냉매를 기체상태로 증발시키는 증발기 역할을 하고, 난방운전 모드에서는 고온고압 기체상태의 냉매를 상온고압 액체상태로 응축시키는 응축기의 역할을 하여, 냉매의 엔탈피 변화에 대응하여 실외공기와 열교환하는 작용을 한다. The first heat exchanger 80 serves as an evaporator for evaporating the refrigerant in a low temperature low pressure liquid state into a gas state in a cooling operation mode, and condensers condensing the refrigerant in a high temperature high pressure gas state into a normal temperature high pressure liquid state in a heating operation mode. It acts as a heat exchanger with the outdoor air in response to the enthalpy change of the refrigerant.

제2열교환기(82)는 실내공기가 통과하는 전열교환기(20)의 양쪽 측면 중 어느 한 측면에 설치될 수 있다. 즉, 실내공기가 전열교환기(20)를 통과하기 전 위치인 전열교환기의 일측면에 설치될 수 있고, 실내공기가 전열교환기를 통과한 후 위치인 전열교환기의 타측면에 설치될 수 있다. 제2열교환기(82)는 실외로 배출되는 실내공기의 열에너지를 2차로 회수할 수 있어 열교환 효율을 극대화할 수 있게 된다. 이와 같은 제2열교환기(82)는 냉방운전시는 응축기로서, 난방운전시는 증발기로서 외부로 토출되는 실내공기와의 열교환 작용을 한다. The second heat exchanger 82 may be installed on either side of both sides of the total heat exchanger 20 through which the indoor air passes. That is, the indoor air may be installed on one side of the total heat exchanger which is a position before passing through the total heat exchanger 20, and may be installed on the other side of the total heat exchanger which is the position after the indoor air passes through the total heat exchanger. The second heat exchanger 82 may recover the heat energy of the indoor air discharged to the outside to the secondary, thereby maximizing the heat exchange efficiency. The second heat exchanger 82 serves as a condenser during the cooling operation and as an evaporator during the heating operation, thereby exchanging heat with the indoor air discharged to the outside.

압축기(84)는 케이스(10) 내부에 설치되어 저온,저압 기체 상태의 냉매를 고온, 고압의 기체상태로 압축하여 토출시키는 역할을 한다.The compressor 84 is installed inside the case 10 and serves to compress and discharge the refrigerant in a low temperature and low pressure gas state into a high temperature and high pressure gas state.

사방밸브(86)는 압축기(84)의 토출구(84a) 및 흡입구(84b)와 연결되고, 제1열교환기(80) 및 제2열교환기(82)와 각각 연결되어 냉방운전 및 난방운전 모드에 따라 냉매의 흐름이 바뀌도록 냉매유로를 절환시킨다. The four-way valve 86 is connected to the discharge port 84a and the suction port 84b of the compressor 84, and is connected to the first heat exchanger 80 and the second heat exchanger 82, respectively, in the cooling operation and the heating operation mode. The refrigerant flow path is changed so that the flow of the refrigerant changes.

팽창밸브(88)는 제1열교환기(80)와 제2열교환기(82) 사이에 연결되어 두 열교환기(80,82) 중 하나에서 유입되는 상온고압 액체상태 냉매를 저온저압의 액체상태로 감압시키는 역할을 한다. The expansion valve 88 is connected between the first heat exchanger 80 and the second heat exchanger 82 to convert the room temperature high pressure liquid refrigerant flowing from one of the two heat exchangers 80 and 82 into a low temperature low pressure liquid state. It serves to decompress.

멀티 배관(40)은 급기 흡입구(52)에 연결되고 건물의 북쪽 벽면에 설치되어 북쪽 방향의 실외공기가 흡입되는 북측 흡입구(42)와, 급기 흡입구(52)에 연결되고 건물의 남쪽 벽면에 설치되어 남쪽방향의 실외공기가 흡입되는 남측 흡입구(44)와, 북측 흡입구(42)와 남쪽 흡입구(44) 중 어느 하나와 급기 흡입구 (52) 사이를 선택적으로 연통시키는 댐퍼(46)를 포함한다. The multi-pipe 40 is connected to the air supply inlet 52 and installed on the north side wall of the building, the north side intake port 42 through which the outdoor air in the north direction is sucked, and connected to the air supply inlet port 52, and installed on the south wall side of the building. And a damper 46 for selectively communicating between the south suction port 44 through which the outdoor air in the south direction is sucked, and one of the north suction port 42 and the south suction port 44, and the air supply suction port 52.

북측 흡입구(42)는 건물의 북쪽 방향에 설치되어 동절기 때 급기 흡입구(52)와 연통되어 실내공기와 실외공기 사이의 온도차를 최대화하여 냉방을 수행할 때 에너지 교환효율을 극대화할 수 있게 된다. North side suction port 42 is installed in the north direction of the building is in communication with the air supply intake port 52 during winter to maximize the temperature difference between the indoor and outdoor air to maximize the energy exchange efficiency when performing cooling.

남측 흡입구(44)는 건물의 남쪽 방향에 설치되어 하절기 때 급기 흡입구(52) 와 연통되어 실내공기와 실외공기 사이의 온도차를 최대화할 수 있게 되어 난방을 수행할 때 에너지 교환효율을 극대화할 수 있게 된다. The south inlet 44 is installed in the south direction of the building to communicate with the air supply inlet 52 during the summer to maximize the temperature difference between the indoor and outdoor air to maximize the energy exchange efficiency when performing heating. do.

댐퍼(46)는 급기유로(48) 상에 회전 가능하게 설치되어 급기유로(48)를 선택적으로 절환시키는 밸브판(46a)과, 사용자로부터 인가되는 전기신호에 따라 밸브판(46a)을 동작시키는 댐퍼모터(46b)로 구성된다. The damper 46 is rotatably installed on the air supply passage 48 to selectively switch the air supply passage 48 and to operate the valve plate 46a according to an electric signal applied from a user. It is comprised by the damper motor 46b.

이와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 환기장치의 작용을 다음에서 설명한다.The operation of the ventilation device according to an embodiment of the present invention configured as described above will be described below.

먼저, 실내공기가 어느 정도 오염되었을 때 배기팬(66)과 급기팬(56)에 전원이 인가된다. 그러면, 실내공기가 배기 흡입구(62)를 통해 배기덕트(60)로 유입된 다음, 전열교환기(20)를 통과하고 배기 배출구(64)를 통해 실외로 배출된다. 그리고, 이와 동시에 신선한 실외공기가 급기 흡입구(52)를 통해 급기덕트(50)로 유입된 다음, 전열교환기(20)를 통과하고, 급기 배출구(54)를 통해 실내로 유입된다.First, when indoor air is contaminated to some extent, power is applied to the exhaust fan 66 and the air supply fan 56. Then, the indoor air flows into the exhaust duct 60 through the exhaust inlet 62, and then passes through the total heat exchanger 20 and is discharged to the outside through the exhaust outlet 64. At the same time, fresh outdoor air flows into the air supply duct 50 through the air supply inlet port 52, passes through the total heat exchanger 20, and enters the room through the air supply outlet 54.

이때, 상기 전열교환기(20)를 통과하는 실내공기와 실외공기 사이에서 1차 열교환이 이루어진다. 그리고, 전열교환기(20)의 측면에 설치된 제1열교환기(80)와 제2열교환기(82)에 의해 실내공기와 실외공기의 2차 열교환이 이루어진다. 즉 전열교환기(20)에 의해 열에너지를 1차로 회수하고 제1열교환기 및 제2열교환기에 의해 열에너지를 2차로 회수하여 에너지 회수효율을 극대화시킬 수 있다. At this time, the primary heat exchange is performed between the indoor air and the outdoor air passing through the total heat exchanger (20). Then, the second heat exchange between the indoor air and the outdoor air is performed by the first heat exchanger 80 and the second heat exchanger 82 provided on the side of the total heat exchanger 20. That is, the heat energy may be recovered first by the total heat exchanger 20, and the heat energy may be recovered secondarily by the first heat exchanger and the second heat exchanger to maximize energy recovery efficiency.

이와 같이, 환기장치가 구동될 때 사용자의 선택에 따라 히트펌프 시스템이 구동될 수 있다. As such, when the ventilation device is driven, the heat pump system may be driven according to a user's selection.

난방운전일 경우 냉매는 압축기(84)의 토출구(84a)에서 토출된 후 사방밸 브(86)로 유입된다. 이 사방밸브(86)로 유입된 냉매는 제1열교환기(80)로 이송되고, 이 제1열교환기(80)로 이송된 냉매는 팽창밸브(88)를 거쳐 제2열교환기(82)로 유입된다. 그리고, 제2열교환기(82)에서 배출된 냉매는 다시 사방밸브(86)를 지나 압축기(84)의 유입구(84b)를 통해 압축기(84) 내부로 유입된다.In the heating operation, the refrigerant is discharged from the discharge port 84a of the compressor 84 and then flows into the four-way valve 86. The refrigerant introduced into the four-way valve 86 is transferred to the first heat exchanger 80, and the refrigerant transferred to the first heat exchanger 80 passes through the expansion valve 88 to the second heat exchanger 82. Inflow. In addition, the refrigerant discharged from the second heat exchanger 82 passes through the four-way valve 86 and flows into the compressor 84 through the inlet 84b of the compressor 84.

이때, 제1열교환기(80)는 실외공기와 2차 열교환되고, 제2열교환기(82)는 실내공기와 열교환되어 열에너지 회수율을 최대화한다. At this time, the first heat exchanger 80 is secondary heat exchanged with the outdoor air, the second heat exchanger 82 is heat exchanged with the indoor air to maximize the heat energy recovery rate.

그리고, 난방 운전일 경우 댐퍼 모터(46b)가 사용자의 선택에 따라 구동되고 이 댐퍼 모터(46b)의 구동에 따라 밸브판(46a)이 작동되어 북측 흡입구(42)와 급기 흡입구(52) 사이를 연통시킨다. 그러면 동절기 실외공기와 실내공기 사이의 온도차를 더욱 크게 할 수 있게 되고 이에 따라 에너지 교환효율을 향상시킬 수 있게 된다.In the heating operation, the damper motor 46b is driven according to the user's selection, and the valve plate 46a is operated by the damper motor 46b to operate between the north side suction port 42 and the air supply suction port 52. Communicate. Then, the temperature difference between the outdoor air and the indoor air in winter can be further increased, thereby improving the energy exchange efficiency.

냉방운전일 경우 냉매는 압축기(84)의 토출구(84a)에서 토출되고 사방밸브(86)를 경유하여 제2열교환기(82)로 이송되고, 제2열교환기(82)로부터 팽창밸브(88)를 거쳐 제1열교환기(80)공급되어 제1열교환기(80)를 순환한 후 사방밸브(86)를 경유하여 압축기(84)의 흡입구(84b)로 흡입된다.In the cooling operation, the refrigerant is discharged from the discharge port 84a of the compressor 84 and transferred to the second heat exchanger 82 via the four-way valve 86, and the expansion valve 88 from the second heat exchanger 82. The first heat exchanger 80 is supplied to circulate the first heat exchanger 80, and is sucked into the inlet 84b of the compressor 84 via the four-way valve 86.

이러한 냉방운전일 경우 댐퍼모터(46b)가 사용자의 선택에 따라 구동되어 밸브판(46a)이 남측 흡입구(44)와 급기 흡입구(52) 사이를 연통시킨다. 그러면, 하절기 실외공기와 실내공기 사이의 온도차를 최대화하여 에너지 교환효율을 향상시킬 수 있게 된다. In this cooling operation, the damper motor 46b is driven by the user's choice so that the valve plate 46a communicates between the south suction port 44 and the air supply suction port 52. Then, it is possible to maximize the temperature difference between the outdoor air and the indoor air in the summer to improve the energy exchange efficiency.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 순환장치의 구성도이다.4 is a configuration diagram of a circulation device according to a second embodiment of the present invention.

제2실시예에 따른 순환장치는 케이스(10)와, 이 케이스(10) 내부에 설치되는 실내공기와 실외공기를 열교환시키는 전열교환기(20)와, 케이스(10) 내부에 설치되어 실내 냉난방을 수행하는 히트펌프 시스템(30)과, 케이스(10)의 일측에 설치되어 실내공기의 환기작용이 완료되면 실내공기만 순환시키도록 하는 실내공기 순환장치(200) 등을 포함한다.The circulation device according to the second embodiment includes a case 10, an electrothermal heat exchanger 20 for exchanging indoor air and outdoor air installed inside the case 10, and an inside of the case 10 to provide indoor cooling and heating. A heat pump system 30 to be performed, and the indoor air circulation device 200 is installed on one side of the case 10 to circulate only indoor air when the ventilation of the indoor air is completed.

전열교환기(20)와 히트펌프 시스템(30)은 상기 일 실시예에서 설명한 전열교환기(20) 및 히트펌프 시스템(30)과 동일하므로 그 설명을 생략한다. Since the heat exchanger 20 and the heat pump system 30 are the same as the heat exchanger 20 and the heat pump system 30 described in the above embodiment, description thereof will be omitted.

실내공기 순환장치(200)는 급기 흡입구(52)와 배기 배출구(64) 사이를 연통시키도록 연결되는 연결배관(210)과, 급기 흡입구(52)에 설치되어 급기 흡입구(52)를 개폐하는 제1댐퍼(220)와, 연결배관(210)에 설치되어 연결배관(210)을 개폐하는 제2댐퍼(230)와, 배기 배출구(64)에 설치되어 배기 배출구(64)를 개폐하는 제3댐퍼(240)로 구성된다. The indoor air circulation system 200 includes a connection pipe 210 connected to communicate between the air supply inlet port 52 and the exhaust outlet port 64, and an air supply inlet port 52 that opens and closes the air supply inlet port 52. The first damper 220, the second damper 230 provided in the connecting pipe 210 to open and close the connecting pipe 210, and the third damper provided in the exhaust outlet 64 to open and close the exhaust outlet 64 It consists of 240.

연결배관(210)은 배기 배출구(64)를 통해 배출되는 실내공기를 급기 흡입구(52)를 통해 흡입하여 실내로 다시 공급하는 역할을 한다.The connection pipe 210 serves to suck the indoor air discharged through the exhaust outlet 64 through the air supply inlet 52 and supply the air back to the room.

제1댐퍼(220), 제2댐퍼(230) 및 제3댐퍼(240)는 각각 유로를 개폐하는 밸브판(220a,230a,240a)과, 사용자의 조작에 따라 밸브판(220a,230a,240a)을 작동시키는 댐퍼모터(220b,230b,240b)로 구성된다.The first damper 220, the second damper 230 and the third damper 240 are valve plates 220a, 230a and 240a for opening and closing the flow paths, respectively, and valve plates 220a, 230a and 240a according to a user's operation. And damper motors 220b, 230b, and 240b to operate.

이와 같이, 구성되는 실내공기 순환장치의 작용을 살펴보면, 실내공기가 오염되어 실내공기와 실외공기를 순환시킬 경우 연결배관(210)에 설치된 제2댐퍼(230)가 작동되어 연결배관(210)을 폐쇄시킨다. As described above, referring to the action of the indoor air circulator, the second damper 230 installed in the connection pipe 210 is operated when the indoor air is contaminated to circulate the indoor air and the outdoor air. Close it.

그러면 오염된 실내공기는 배기 배출구(64)를 통해 외부로 배출되고, 신선한 실외공기는 급기 흡입구(52)를 통해 흡입된다. 이때, 전열교환기(20)를 통과하면서 실내공기와 실외공기가 열교환되고 히트펌프 시스템(30)이 구동되어 실내 냉난방을 수행하게 된다.The contaminated indoor air is then discharged to the outside through the exhaust outlet 64, and fresh outdoor air is sucked through the air supply inlet 52. At this time, while passing through the heat exchanger 20, indoor air and outdoor air are heat-exchanged, and the heat pump system 30 is driven to perform indoor cooling and heating.

그리고, 실내공기가 정화된 것으로 판단되어 열효율을 높일 수 있도록 실내공기만 순환시킬 경우 제2댐퍼(230)가 작동되어 연결배관(210)은 개방하고, 제1 및 제3댐퍼(220,240)가 작동되어 급기 흡입구(52) 및 배기 토출구(64)를 각각 차단한다. In addition, when only indoor air is circulated so that the indoor air is determined to be purified, the second damper 230 is operated to open the connection pipe 210, and the first and third dampers 220 and 240 operate. Thus, the air supply intake port 52 and the exhaust discharge port 64 are respectively blocked.

그러면, 배기 토출구(64)로 토출되는 실내공기는 연결배관(210)을 통해 급기 흡입구(52)로 흡입되어 실내로 공급된다. Then, the indoor air discharged to the exhaust discharge port 64 is sucked into the air supply suction port 52 through the connection pipe 210 and supplied to the room.

도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 순환장치의 구성도이다. 5 is a configuration diagram of a circulation device according to a third embodiment of the present invention.

제3실시예에 따른 순환장치는 상기 일 실시예에서 설명한 멀티배관(40)과 상기 제2실시예에서 설명한 실내공기 순환장치(200)가 설치되는 구조를 갖는다.The circulation device according to the third embodiment has a structure in which the multi-pipe 40 described in the above embodiment and the indoor air circulation device 200 described in the second embodiment are installed.

이러한 제3실시예에 따른 순환장치의 작용은 일 실시예에서 설명한 멀티배관(40)의 작용 및 제2실시예에서 설명한 실내공기 순환장치(200)의 작용을 동시에 수행하면 되므로 그 설명을 생략한다. The operation of the circulator according to the third embodiment may be performed at the same time as the operation of the multi-pipe 40 described in the embodiment and the operation of the indoor air circulation device 200 described in the second embodiment will be omitted. .

이상에서, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이다. Although described above with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art or those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims to be described later Various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope thereof.

도 1은 종래 기술에 따른 환기장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a ventilation apparatus according to the prior art.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 환기장치의 구성도이다.2 is a block diagram of a ventilation device according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명에 적용되는 히트 펌프 시스템의 구성도이다.3 is a configuration diagram of a heat pump system applied to the present invention.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 환기장치의 구성도이다.4 is a configuration diagram of a ventilation device according to a second embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 환기장치의 구성도이다. 5 is a configuration diagram of a ventilation device according to a third embodiment of the present invention.

Claims (5)

실외공기가 흡입되는 급기 흡입구와, 실외공기를 실내로 공급하는 급기 배출구와, 실내공기가 흡입되는 배기 흡입구와, 실내공기를 실외로 배출하는 배기 배출구를 포함하는 케이스;A case including an air supply suction inlet for sucking outdoor air, an air supply outlet for supplying outdoor air to the inside, an exhaust inlet for sucking indoor air, and an exhaust outlet for discharging indoor air to the outside; 상기 케이스의 급기 흡입구와 배기 배출구 사이를 연결되는 연결배관과, 상기 케이스의 급기 흡입구를 개폐하는 제1 댐퍼와, 상기 연결배관을 개폐하는 제2 댐퍼와, 상기 케이스의 배기 배출구를 개폐하는 제3 댐퍼를 포함하는 실내 공기순환장치;A connecting pipe connected between the air supply inlet and the exhaust outlet of the case, a first damper for opening and closing the air supply inlet of the case, a second damper for opening and closing the connection pipe, and a third opening and closing the exhaust outlet of the case. An indoor air circulation system including a damper; 상기 케이스의 급기 흡입구와 연결되고 건물의 북쪽방향에 설치되는 북측 흡입구와, 상기 케이스의 급기 흡입구와 연결되고 건물의 남쪽방향에 설치되는 남측 흡입구와, 상기 북측 흡입구와 남측 흡입구 중 어느 하나와 상기 케이스의 급기 흡입구 사이를 선택적으로 연통시키는 제4 댐퍼를 포함하는 멀티 배관;A north side suction port connected to the air supply suction port of the case and installed in a north direction of the building, a south side suction port connected to the air supply suction port of the case and installed in a south direction of the building, any one of the north side suction port and the south side suction port, and the case A multi-piping including a fourth damper for selectively communicating between the air supply inlets of the air; 상기 케이스 내부에 설치되는 전열교환기;A total heat exchanger installed inside the case; 상기 전열교환기를 통과한 실외공기와 열교환되는 제1열교환기와, 상기 전열교환기를 통과한 실내공기와 열교환되는 제2열교환기와, 상기 제1열교환기와 제2열교환기 사이에 연결되며 냉방운전 및 난방운전의 모드에 따라 냉매의 흐름을 절환시키는 사방밸브와, 상기 사방밸브와 연결되며 저온저압 기체상태의 냉매를 고온 고압의 기체상태의 냉매로 압축하는 압축기를 포함하는 히트펌프 시스템; A first heat exchanger that exchanges heat with the outdoor air that has passed through the heat exchanger, a second heat exchanger that exchanges heat with the indoor air that has passed through the heat exchanger, and a cooling operation and a heating operation connected between the first heat exchanger and the second heat exchanger. A heat pump system including a four-way valve for switching the flow of the refrigerant according to a mode, and a compressor connected to the four-way valve and compressing the refrigerant in a low temperature low pressure gas state into a high temperature high pressure gas state refrigerant; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 환기장치.Ventilation apparatus comprising a. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1 내지 제3 댐퍼는,The first to third dampers, 유로를 개폐하는 밸브판과, 상기 밸브판을 동작시키는 댐퍼 모터;A valve plate for opening and closing a flow path and a damper motor for operating the valve plate; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기장치.Ventilation apparatus comprising a. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제4 댐퍼는,The fourth damper, 상기 멀티 배관의 북측 흡입구와 남측 흡입구 중 어느 하나를 선택적으로 개방하는 밸브판과, 상기 밸브판을 동작시키는 댐퍼 모터;A valve plate for selectively opening any one of a north side suction port and a south side suction port of the multi-pipe, and a damper motor for operating the valve plate; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기장치.Ventilation apparatus comprising a. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제4 댐퍼는,The fourth damper, 동절기에는 상기 케이스의 급기 흡입구와 상기 멀티 배관의 북측 흡입구를 연통시키고, 하절기에는 상기 케이스의 급기 흡입구와 상기 멀티 배관의 남측 흡입구를 연통시키는 것을 특징으로 하는 환기장치. Ventilation device, characterized in that in winter to communicate the air supply inlet of the case and the north inlet of the multi-pipe, the air supply inlet of the case and the south inlet of the multi-pipe in summer. 삭제delete
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