KR101038194B1 - Building for geothermal heat pump equipment - Google Patents

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KR101038194B1
KR101038194B1 KR1020100138869A KR20100138869A KR101038194B1 KR 101038194 B1 KR101038194 B1 KR 101038194B1 KR 1020100138869 A KR1020100138869 A KR 1020100138869A KR 20100138869 A KR20100138869 A KR 20100138869A KR 101038194 B1 KR101038194 B1 KR 101038194B1
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최병화
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(주)경진티알엠
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Abstract

PURPOSE: A geothermal heat pump for a house is provided to minimize construction errors and reduce construction period of time because components are integrally formed on a base into a single compact unit. CONSTITUTION: A geothermal heat pump for a house comprises a base(1) in which a multi-stage guide(2) is installed, a compressor(10) which is installed on the top of the guide, a four-way valve(20) which changes the direction of coolant transferred from the compressor, a hot water heat exchanger(30) which allows heat exchange between the high-temperature high-pressure coolant of the compressor and hot water of a hot water buffer tank, the hot water buffer tank(40) which supplies the heat-exchanged hot water to an indoor place, a hot water circulator(80), a geothermal heat exchanger(50), a geothermal buffer tank(60), a geothermal water circulating pump(90), and an expansion valve which reduces the pressure of the coolant heat-exchanged in the hot water heat exchanger.

Description

주택용 지열 히트펌프장치{Building for Geothermal heat pump equipment}Geothermal heat pump equipment for homes {Building for Geothermal heat pump equipment}

본 발명은 주택용 지열 히트펌프장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하나의 베이스 상부면에 압축기와, 사방밸브와, 온수 열교환기와, 온수버퍼탱크와, 온수순환펌프와, 지열 열교환기와, 지열버퍼탱크와, 지열수 순환펌프와, 팽창밸브가 설치되어 하나의 콤팩트한 유니트로 형성됨으로써, 시공자가 현장에서 시공해야 하는 부분을 최소화하여 시공법과 구성품선정의 오류를 최소화하고, 이러한 시공상의 오류를 최소화하는 것이 전체 시스템의 성능을 최대한으로 끌어올리고 하자율을 줄여 궁극적으로는 소비자의 만족도를 높일 수 있으며, 부가적으로 현장 시공시간을 단축시킬 수 있어 시공자의 시공비용도 절감시킬 수 있는 주택용 지열 히트펌프장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a geothermal heat pump device for a house, and more particularly, a compressor, a four-way valve, a hot water heat exchanger, a hot water buffer tank, a hot water circulation pump, a geothermal heat exchanger, and a geothermal buffer tank in one base upper surface. The geothermal water circulation pump and expansion valve are installed to form one compact unit, thereby minimizing the part that the contractor needs to construct in the field, thereby minimizing errors in construction method and component selection, and minimizing such construction errors. This will increase the performance of the whole system to the maximum, reduce the defect rate, ultimately increase the customer satisfaction, and additionally reduce the construction time of the site, which can reduce the construction cost of the construction. It is about.

지열에너지는 지하 깊은 곳의 고온 지열을 이용하여 발전 등에 활용되기도 하고, 10~20℃의 지열을 이용하여 냉난방 시스템에 적용되기도 하는데, 지열을 이용하여 건물 등의 냉난방기술에 적용하는 경우, 기존 냉난방장치에 비하여 최대 40% 이상의 에너지를 절감할 수 있으며, 40~70%의 에너지 발생비용을 절감할 수 있는 것으로 알려져 있다.Geothermal energy is used for power generation using high temperature geothermal deep underground, and also applied to air-conditioning system using geothermal heat of 10 ~ 20 ℃. In case of applying geothermal energy to air-conditioning technology such as buildings, existing air-conditioning Energy savings of up to 40% or more, and energy savings of 40 to 70%, are reported.

이러한 지열을 이용하여 건물 내의 냉난방을 목적으로 지하수와 같은 천연 열저장소를 이용하는 전기장치인 지열 히트펌프 시스템은, 지중 열교환기를 구비하여 상기 열교환기에 의해 하절기에는 지중으로 열을 방출하고 동절기에는 지중으로부터 열을 흡수하는 것으로, 연중 10~20℃로 거의 일정한 온도를 유지한 지온에 의해 냉난방 성능이 저하되지 않아 안정적인 운전이 가능하다.The geothermal heat pump system, which is an electric device that uses natural heat storage such as groundwater for the purpose of cooling and heating the building using the geothermal heat, is equipped with an underground heat exchanger, and the heat exchanger releases heat into the ground in summer and heat from the ground in winter. By absorbing the temperature, the cooling and heating performance is not lowered by the geothermal temperature which is maintained at a constant temperature at 10 to 20 ° C throughout the year, so that stable operation is possible.

따라서, 설치 및 유지관리에 상대적으로 저렴한 비용이 소요되는 지열에너지를 이용한 냉난방장치들이 많이 이용되고 있는데, 이것은 온도가 10~20℃인 지중의 열 에너지를 이용하는 기술이다.Therefore, many air-conditioning and heating devices using geothermal energy, which require relatively low cost for installation and maintenance, are used.

이런 지열에너지를 이용한 가정용 지열히트펌프는 주로 난방과 급탕을 위한 용도로 사용된다. Home geothermal heat pump using this geothermal energy is mainly used for heating and hot water supply.

난방과 급탕을 하기위해서는 히트펌프 이외에 각종 부속 설비를 갖추어야만 용도에 맞는 시스템을 구성할 수 있다. In order to heat and supply hot water, it is necessary to equip various facilities in addition to the heat pump in order to construct a system suitable for the purpose.

이때 현장에서 시공되는 주요 구성품은 히트펌프, 급탕코일이 내장되어있는 온수 버퍼탱크, 지열수 버퍼탱크, 지열수 순환펌프, 온수순환펌프 및 각 구성품을 연결하는 배관류이다.The main components constructed at the site are a heat pump, a hot water buffer tank with a hot water coil, a geothermal water buffer tank, a geothermal water circulation pump, a hot water circulation pump and pipes connecting each component.

상기 구성품들은 계통에 따라 적재적소에 올바른 규격으로 정확한 시공이 이루어져야만 히트펌프의 성능을 최대한 발휘할 수 있고 히트펌프 장비자체에 문제가 생기지 않는다.According to the system, the construction of the heat pump can be performed only when the correct construction is performed at the right size in the right size to maximize the performance of the heat pump and does not cause any problems in the heat pump equipment itself.

하지만 각 구성품을 독립적으로 설치하여 시공 할 경우 시공자의 구성품 선정능력과 시공능력에 따라 전체 시스템의 성능과 하자율이 크게 달라지고 있는것이 현실이다. However, when each component is installed and installed independently, the performance and defect rate of the entire system are greatly changed according to the component selection ability and construction ability of the installer.

히트펌프 운전 상 가장 문제가 되는 부분은 물의 흐름과 관련되어 있다.The most problematic part of the heat pump operation is the water flow.

예를 들어 지열측 배관 내 물의 흐름이 원활하지 않을 경우 지중 열을 충분히 공급할 수 없어 난방자체가 불가능해진다. 또한 히트펌프 장치 내의 증발압력이 낮아져 장비의 운전이 불가능하고 지열열교환기의 동파가능성도 발생한다.For example, if the water in the geothermal pipe is not flowing smoothly, the ground cannot supply enough heat, making the heating itself impossible. In addition, the lower evaporation pressure in the heat pump system makes the equipment inoperable and the possibility of freezing of the geothermal heat exchanger.

또한 온수측 배관 내 물의 흐름이 원활하지 않을 경우 히트펌프 장치 내의 응축압력이 높아져 장비의 운전이 불가능하다.In addition, if the flow of water in the hot water pipe is not smooth, the condensation pressure in the heat pump device increases, making it impossible to operate the equipment.

상기의 문제들을 해결하고 시공자와 시공법의 차이를 극복하기 위해서는 시스템을 구성하는 구성품과 시공방법을 통일할 필요가 있다.In order to solve the above problems and to overcome the differences between the installer and the construction method, it is necessary to unify the components and the construction method of the system.

하지만 현재의 시공시스템에서는 시공법과 구성품을 통일하는 것이 매우 어려운 것이 현실이다.
However, in the current construction system, it is very difficult to unify construction methods and components.

따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서,SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art,

하나의 베이스 상부면에 압축기와, 사방밸브와, 온수 열교환기와, 온수버퍼탱크와, 온수순환펌프와, 지열 열교환기와, 지열버퍼탱크와, 지열수 순환펌프와, 팽창밸브가 설치되어 하나의 콤팩트한 유니트로 형성됨으로써, 시공자가 현장에서 시공해야 하는 부분을 최소화하여 시공법과 구성품선정의 오류를 최소화하고, 이러한 시공상의 오류를 최소화하는 것이 전체 시스템의 성능을 최대한으로 끌어올리고 하자율을 줄여 궁극적으로는 소비자의 만족도를 높일 수 있으며, 부가적으로 현장 시공시간을 단축시킬 수 있어 시공자의 시공비용도 절감시킬 수 있는 주택용 지열 히트펌프장치를 제공하는데 목적이 있다.
Compressor, four-way valve, hot water heat exchanger, hot water buffer tank, hot water circulation pump, geothermal heat exchanger, geothermal buffer tank, geothermal water circulation pump and expansion valve are installed on one base top surface Formed as a unit, it minimizes the part that the contractor needs to construct in the field, minimizing errors in construction methods and component selection, and minimizing such construction errors maximizes the performance of the entire system and ultimately reduces the defect rate. The purpose of the present invention is to provide a geothermal heat pump device for a house that can increase the customer satisfaction and additionally shorten the construction time of the site, thereby reducing the construction cost of the contractor.

상기 목적을 달성하고자, 본 발명은 주택용 지열 히트펌프장치에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention provides a geothermal heat pump device for a house,

상부면 일단부에 다단으로 형성된 가이드대가 설치되는 베이스와;A base having multiple guides formed at one end of the upper surface;

상기 가이드대의 상단에 구비되어 저온저압의 냉매를 고온고압의 냉매로 변환시키는 압축기와;A compressor provided at an upper end of the guide to convert a low temperature low pressure refrigerant into a high temperature high pressure refrigerant;

상기 압축기의 출구 측에 관으로 연결되어 상기 압축기로부터 이송된 냉매의 방향을 전환시키는 사방밸브와;A four-way valve connected to the outlet side of the compressor by a pipe to change a direction of the refrigerant transferred from the compressor;

상기 사방밸브와 관으로 연결되어 압축기의 고온고압의 냉매와 온수버퍼탱크 내의 온수가 상호 열교환되도록 가이드대의 상단에 구비되는 온수 열교환기와;A hot water heat exchanger connected to the four-way valve and provided at an upper end of the guide to allow heat exchange between the refrigerant of high temperature and high pressure of the compressor and the hot water in the hot water buffer tank;

상기 온수 열교환기와 관으로 연결되어 온수 열교환기에서 고온으로 열교환된 온수를 내부에 저장하여 실내에 공급하도록 베이스의 상부면에 구비되는 온수버퍼탱크와;A hot water buffer tank connected to the hot water heat exchanger tube and provided at an upper surface of the base to store internally the hot water heat exchanged at a high temperature in the hot water heat exchanger and supply the inside to the room;

상기 온수버퍼탱크와 온수 열교환기 사이에 설치된 관에 형성되어 온수를 온수 열교환기에 이송시키도록 가이드대의 하단에 구비되는 온수순환펌프와;A hot water circulation pump formed at a tube installed between the hot water buffer tank and the hot water heat exchanger and provided at a lower end of the guide to transfer hot water to the hot water heat exchanger;

상기 온수 열교환기에서 열교환되어 관을 통해 이송된 냉매와 지열버퍼탱크 내의 지열수가 상호 열교환되고, 상기 지열수와 열교환된 냉매는 다시 관을 통해 사방밸브로 이송되며, 상기 가이드대의 상단에 구비되는 지열 열교환기와;The refrigerant heat-exchanged in the hot water heat exchanger and the geothermal water in the geothermal buffer tank are heat-exchanged with each other, and the refrigerant heat-exchanged with the geothermal water is again transferred to the four-way valve through the tube, and geothermal heat provided at the top of the guide A heat exchanger;

상기 지열 열교환기와 관으로 연결되어 내부에 저장된 지열수를 전달하도록 베이스의 상부면에 구비되고, 상기 지열수를 지중의 열원과 열교환하여 내부에 저장하는 지열버퍼탱크와;A geothermal buffer tank connected to the geothermal heat exchanger tube and provided on an upper surface of the base to transmit geothermal water stored therein, and storing the geothermal water in heat exchange with the underground heat source;

상기 지열버퍼탱크와 지열 열교환기 사이에 설치된 관에 형성되어 지열수를 지열 열교환기에 이송시키도록 가이드대의 하단에 구비되는 지열수 순환펌프와;A geothermal water circulation pump formed at a tube installed between the geothermal buffer tank and the geothermal heat exchanger and provided at a lower end of the guide to transfer the geothermal water to the geothermal heat exchanger;

상기 온수 열교환기와 지열 열교환기 사이에 설치된 관에 형성되어 온수 열교환기에서 열교환된 냉매를 저압으로 변환시키는 팽창밸브;를 포함하여 구성됨으로써 하나의 콤팩트한 유니트로 형성되는 것을 특징으로 하는 주택용 지열 히트펌프장치에 관한 것이다.
Geothermal heat pump for homes, characterized in that formed in one compact unit by including; expansion valve is formed in the pipe installed between the hot water heat exchanger and geothermal heat exchanger to convert the refrigerant heat exchanged in the hot water heat exchanger to low pressure Relates to a device.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 주택용 지열 히트펌프장치는 하나의 베이스 상부면에 압축기와, 사방밸브와, 온수 열교환기와, 온수버퍼탱크와, 온수순환펌프와, 지열 열교환기와, 지열버퍼탱크와, 지열수 순환펌프와, 팽창밸브가 설치되어 하나의 콤팩트한 유니트로 형성됨으로써, 시공자가 현장에서 시공해야 하는 부분을 최소화하여 시공법과 구성품선정의 오류를 최소화하고, 이러한 시공상의 오류를 최소화하는 것이 전체 시스템의 성능을 최대한으로 끌어올리고 하자율을 줄여 궁극적으로는 소비자의 만족도를 높일 수 있으며, 부가적으로 현장 시공시간을 단축시킬 수 있어 시공자의 시공비용도 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
As described above, the geothermal heat pump device for a house of the present invention has a compressor, a four-way valve, a hot water heat exchanger, a hot water buffer tank, a hot water circulation pump, a geothermal heat exchanger, and a geothermal buffer tank on one base upper surface. The geothermal water circulation pump and expansion valve are installed to form one compact unit, thereby minimizing the part that the contractor needs to construct in the field, thereby minimizing errors in construction method and component selection, and minimizing such construction errors. This can maximize the performance of the entire system, reduce the defect rate, ultimately increase customer satisfaction, and additionally shorten the construction time on site, thereby reducing the construction cost of the contractor.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 주택용 지열 히트펌프장치를 나타낸 측면도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 내부가 오픈한 주택용 지열 히트펌프장치를 나타낸 정면도이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 내부가 오픈한 주택용 지열 히트펌프장치를 나타낸 배면도이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 내부가 오픈한 주택용 지열 히트펌프장치를 나타낸 좌측면도이고,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 내부가 오픈한 주택용 지열 히트펌프장치를 나타낸 우측면도이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 지열 히트펌프장치의 시스템을 나타낸 개략도이다.1 is a side view showing a geothermal heat pump device for a house according to an embodiment of the present invention,
Figure 2 is a front view showing a geothermal heat pump device for an open house according to an embodiment of the present invention,
3 is a rear view showing a geothermal heat pump device for an open house according to an embodiment of the present invention;
Figure 4 is a left side view showing a geothermal heat pump device for an open house according to an embodiment of the present invention,
5 is a right side view showing a geothermal heat pump device for an open house according to an embodiment of the present invention;
6 is a schematic view showing a system of a geothermal heat pump apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.The present invention has the following features to achieve the above object.

본 발명은 주택용 지열 히트펌프장치에 있어서,The present invention provides a geothermal heat pump device for a house,

상부면 일단부에 다단으로 형성된 가이드대가 설치되는 베이스와;A base having multiple guides formed at one end of the upper surface;

상기 가이드대의 상단에 구비되어 저온저압의 냉매를 고온고압의 냉매로 변환시키는 압축기와;A compressor provided at an upper end of the guide to convert a low temperature low pressure refrigerant into a high temperature high pressure refrigerant;

상기 압축기의 출구 측에 관으로 연결되어 상기 압축기로부터 이송된 냉매의 방향을 전환시키는 사방밸브와;A four-way valve connected to the outlet side of the compressor by a pipe to change a direction of the refrigerant transferred from the compressor;

상기 사방밸브와 관으로 연결되어 압축기의 고온고압의 냉매와 온수버퍼탱크 내의 온수가 상호 열교환되도록 가이드대의 상단에 구비되는 온수 열교환기와;A hot water heat exchanger connected to the four-way valve and provided at an upper end of the guide to allow heat exchange between the refrigerant of high temperature and high pressure of the compressor and the hot water in the hot water buffer tank;

상기 온수 열교환기와 관으로 연결되어 온수 열교환기에서 고온으로 열교환된 온수를 내부에 저장하여 실내에 공급하도록 베이스의 상부면에 구비되는 온수버퍼탱크와;A hot water buffer tank connected to the hot water heat exchanger tube and provided at an upper surface of the base to store internally the hot water heat exchanged at a high temperature in the hot water heat exchanger and supply the inside to the room;

상기 온수버퍼탱크와 온수 열교환기 사이에 설치된 관에 형성되어 온수를 온수 열교환기에 이송시키도록 가이드대의 하단에 구비되는 온수순환펌프와;A hot water circulation pump formed at a tube installed between the hot water buffer tank and the hot water heat exchanger and provided at a lower end of the guide to transfer hot water to the hot water heat exchanger;

상기 온수 열교환기에서 열교환되어 관을 통해 이송된 냉매와 지열버퍼탱크 내의 지열수가 상호 열교환되고, 상기 지열수와 열교환된 냉매는 다시 관을 통해 사방밸브로 이송되며, 상기 가이드대의 상단에 구비되는 지열 열교환기와;The refrigerant heat-exchanged in the hot water heat exchanger and the geothermal water in the geothermal buffer tank are heat-exchanged with each other, and the refrigerant heat-exchanged with the geothermal water is again transferred to the four-way valve through the tube, and geothermal heat provided at the top of the guide A heat exchanger;

상기 지열 열교환기와 관으로 연결되어 내부에 저장된 지열수를 전달하도록 베이스의 상부면에 구비되고, 상기 지열수를 지중의 열원과 열교환하여 내부에 저장하는 지열버퍼탱크와;A geothermal buffer tank connected to the geothermal heat exchanger tube and provided on an upper surface of the base to transmit geothermal water stored therein, and storing the geothermal water in heat exchange with the underground heat source;

상기 지열버퍼탱크와 지열 열교환기 사이에 설치된 관에 형성되어 지열수를 지열 열교환기에 이송시키도록 가이드대의 하단에 구비되는 지열수 순환펌프와;A geothermal water circulation pump formed at a tube installed between the geothermal buffer tank and the geothermal heat exchanger and provided at a lower end of the guide to transfer the geothermal water to the geothermal heat exchanger;

상기 온수 열교환기와 지열 열교환기 사이에 설치된 관에 형성되어 온수 열교환기에서 열교환된 냉매를 저압으로 변환시키는 팽창밸브;를 포함하여 구성됨으로써 하나의 콤팩트한 유니트로 형성되는 것을 특징으로 한다.
And an expansion valve formed in a tube installed between the hot water heat exchanger and the geothermal heat exchanger to convert the refrigerant heat-exchanged in the hot water heat exchanger to a low pressure, thereby being formed as a single compact unit.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.The present invention having such characteristics can be more clearly described by the preferred embodiments thereof.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.Before describing the various embodiments of the present invention in detail with reference to the accompanying drawings, it can be seen that the application is not limited to the details of the configuration and arrangement of the components described in the following detailed description or shown in the drawings. will be. The invention may be embodied and carried out in other embodiments and carried out in various ways. It should also be noted that the device or element orientation (e.g., "front," "back," "up," "down," "top," "bottom, Expressions and predicates used herein for terms such as "left," " right, "" lateral, " and the like are used merely to simplify the description of the present invention, Or that the element has to have a particular orientation. Also, terms such as " first "and" second "are used herein for the purpose of the description and the appended claims, and are not intended to indicate or imply their relative importance or purpose.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 주택용 지열 히트펌프장치를 나타낸 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 내부가 오픈한 주택용 지열 히트펌프장치를 나타낸 정면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 내부가 오픈한 주택용 지열 히트펌프장치를 나타낸 배면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 내부가 오픈한 주택용 지열 히트펌프장치를 나타낸 좌측면도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 내부가 오픈한 주택용 지열 히트펌프장치를 나타낸 우측면도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 지열 히트펌프장치의 시스템을 나타낸 개략도이다.1 is a side view showing a geothermal heat pump device for a house according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a front view showing a geothermal heat pump device for an open house according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is Inside is a rear view showing a geothermal heat pump device for an open house in accordance with an embodiment of the invention, Figure 4 is a left side view showing a geothermal heat pump device for an open house in accordance with an embodiment of the present invention, Figure 5 FIG. 6 is a right side view showing a geothermal heat pump apparatus for a house opened inside according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a schematic diagram showing a system of a geothermal heat pump apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 주택용 지열 히트펌프장치(100)는 베이스(1)와, 압축기(10)와, 사방밸브(20)와, 온수 열교환기(30)와, 온수버퍼탱크(40)와, 온수순환펌프(80)와, 지열 열교환기(50)와, 지열버퍼탱크(60)와, 지열수 순환펌프(90)와, 팽창밸브(70)로 구성되는데, 우선, 지열 히트펌프장치(100)의 시스템에 대해 기술 설명하겠다.1 to 6, the geothermal heat pump apparatus 100 for a house of the present invention includes a base 1, a compressor 10, a four-way valve 20, a hot water heat exchanger 30, It consists of a hot water buffer tank 40, a hot water circulation pump 80, a geothermal heat exchanger 50, a geothermal buffer tank 60, a geothermal water circulation pump 90, an expansion valve 70, First, the system of the geothermal heat pump apparatus 100 will be described.

도 6에 도시한 바와 같이, 상기 지열 히트펌프장치(100)의 시스템은 저온저압의 냉매를 고온고압의 냉매로 변환시키는 압축기(10)와, 상기 압축기(10)의 출구 측에 관으로 연결되어 상기 압축기(10)로부터 이송된 냉매의 방향을 전환시키는 사방밸브(20)와, 상기 사방밸브(20)와 관으로 연결되어 압축기(10)의 고온고압의 냉매와 온수버퍼탱크(40) 내의 온수가 상호 열교환되는 온수 열교환기(30)와, 상기 온수 열교환기(30)와 관으로 연결되어 온수 열교환기(30)에서 고온으로 열교환된 온수를 내부에 임시 저장한 상태에서 온수를 실내에 공급하는 온수버퍼탱크(40)와, 상기 온수버퍼탱크(40)와 온수 열교환기(30) 사이에 설치된 관에 형성되어 온수를 온수 열교환기(30)에 이송시키는 온수순환펌프(80)와, 상기 온수 열교환기(30)에서 열교환되어 관을 통해 이송된 냉매와 지열버퍼탱크(60) 내의 지열수가 상호 열교환되는 지열 열교환기(50)와, 상기 지열 열교환기(50)와 관으로 연결되어 내부에 저장된 지열수를 전달하면서 상기 지열수를 지중의 열원과 열교환하여 내부에 저장하는 지열버퍼탱크(60)와, 상기 지열버퍼탱크(60)와 지열 열교환기(50) 사이에 설치된 관에 형성되어 지열수를 지열 열교환기(50)에 이송시키는 지열수 순환펌프(90)와, 상기 온수 열교환기(30)와 지열 열교환기(50) 사이에 설치된 관에 형성되어 온수 열교환기(30)에서 열교환된 냉매를 저압으로 변환시키는 팽창밸브(70)로 구성되어 시스템이 작동된다.As shown in FIG. 6, the system of the geothermal heat pump apparatus 100 is connected to a compressor 10 for converting a low temperature low pressure refrigerant into a high temperature high pressure refrigerant, and a pipe connected to an outlet side of the compressor 10. Four-way valve 20 for switching the direction of the refrigerant transferred from the compressor 10, and connected to the four-way valve 20, the refrigerant of the high temperature and high pressure of the compressor 10 and hot water in the hot water buffer tank 40 The hot water heat exchanger 30 is mutually heat exchanged, and the hot water is connected to the pipe with the hot water heat exchanger 30 to supply hot water to the room in the state in which the hot water heat exchanged at a high temperature in the hot water heat exchanger 30 temporarily stored therein. A hot water buffer tank (40), a hot water circulation pump (80) formed in a pipe installed between the hot water buffer tank (40) and the hot water heat exchanger (30) to transfer hot water to the hot water heat exchanger (30), and the hot water Refrigerant heat exchanged in the heat exchanger (30) and transferred through the pipe Geothermal heat exchanger 50 and the geothermal heat exchanger in the geothermal buffer tank 60 is heat-exchanged with each other, the geothermal heat exchanger 50 is connected to the pipe to transfer the geothermal water stored therein by heat-exchanging the geothermal water with the underground heat source Geothermal buffer tank (60) to be stored therein, a geothermal water circulation pump formed in the pipe installed between the geothermal buffer tank 60 and the geothermal heat exchanger 50 to transfer the geothermal water to the geothermal heat exchanger (50) 90 and an expansion valve 70 formed in a pipe installed between the hot water heat exchanger 30 and the geothermal heat exchanger 50 to convert the refrigerant heat-exchanged in the hot water heat exchanger 30 to low pressure. It works.

이때, 상기 지열수와 열교환된 냉매는 지열버퍼탱크(60)에서 다시 관을 통해 사방밸브(20)로 이송되며, 상기 사방밸브(20)에서 관을 통해 다시 압축기(10)에 전달되는 과정이다.
At this time, the refrigerant heat-exchanged with the geothermal water is transferred to the four-way valve 20 through the tube again in the geothermal buffer tank (60), the process is transmitted to the compressor 10 again through the pipe from the four-way valve (20). .

본 발명에서는 상기에서 기술된 지열 히트펌프장치(100)를 하나의 콤팩트한 유니트로 구성하여 패키지화하는 것이 주된 발명이라고 할 수 있다. 이하에서는 상기의 지열 히트펌프장치(100)의 구성품에 설치위치에 따른 일체화에 대해 도 1 내지 도 5를 참고하여 기술한다.In the present invention, it can be said that the main invention is to package and configure the geothermal heat pump apparatus 100 described above in one compact unit. Hereinafter, the integration according to the installation position to the components of the geothermal heat pump apparatus 100 will be described with reference to FIGS. 1 to 5.

먼저, 도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 지열 히트펌프장치(100)의 구성품을 하나의 콤팩트한 유니트로 구성하기 위해 베이스(1)가 구비되고, 상기 베이스(1)의 상부면 일단부에는 상단, 하단 및 다단으로 구비된 가이드대(2)가 설치되며, 상기 가이드대(2)의 외부면에는 도 1을 참고하여, 내부에 구비되는 지열 히트펌프장치(100)의 구성품을 외부 충격으로부터 보호하면서 외관상 깔끔한 주택용 지열 히트펌프장치(100)가 될 수 있도록 케이스(3)가 더 설치된다. 이때, 상기 베이스의 하단면에는 지열 히트펌프장치(100)를 설치위치까지 이동이 편리하도록 다수개의 바퀴(4)가 더 설치된다.First, as shown in FIGS. 1 to 5, a base 1 is provided to configure the components of the geothermal heat pump apparatus 100 into one compact unit, and one end of an upper surface of the base 1 is provided. In the upper, lower and multi-stage guide stage 2 is provided, the external surface of the guide stage 2 with reference to Figure 1, the external components of the geothermal heat pump apparatus 100 provided therein external impact The case (3) is further installed so that the geothermal heat pump device 100 for a clean house in appearance while protecting against it. At this time, a plurality of wheels 4 are further installed on the bottom surface of the base to facilitate the movement of the geothermal heat pump apparatus 100 to the installation position.

여기서, 상기 압축기(10)는 도 1과 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 가이드대(2)의 상단에 구비되는데, 상기 가이드대(2)의 상단에서도 전면쪽에 구비되며, 상기 사방밸브(20)는 압축기(10)의 출구 측에 관으로 연결됨으로 상기 압축기(10)의 상부측에 구비된다.Here, the compressor 10 is provided in the upper end of the guide stand 2, as shown in Figures 1 and 4 and 5, the upper end of the guide stand 2 is also provided on the front side, the four-way valve 20 is provided on the upper side of the compressor 10 by pipe connection to the outlet side of the compressor 10.

그리고, 상기 온수 열교환기(30)는 도 4에 도시한 바와 같이, 가이드대(2)의 상단에 구비되는데, 상기 가이드대(2)의 상단에서도 후면쪽 즉, 압축기(10)의 뒤쪽에 구비된다. 이때, 상기 온수 열교환기(30)는 일단면에 상단부에 사방밸브(20)와 관에 의해 연결되며, 일단면 하단부는 지열 열교환기(50)와 관에 의해 연결되고, 일단면 반대측인 타단면에는 온수버퍼탱크(40)와 관에 의해 상,하단부가 연결된다.And, as shown in Figure 4, the hot water heat exchanger 30 is provided on the upper end of the guide stand 2, the upper end of the guide stand 2, that is provided on the back of the compressor 10 do. At this time, the hot water heat exchanger 30 is connected to the one end surface by the four-way valve 20 and the pipe, the lower end one end is connected by the geothermal heat exchanger 50 and the pipe, the other end surface opposite the one end surface. The upper and lower ends are connected by the hot water buffer tank 40 and the pipe.

또한, 상기 온수버퍼탱크(40)는 도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 베이스(1)의 상부면에 구비되는데, 상기 가이드대(2)의 후면인 베이스(1)의 상부면에 구비되고, 상기 온수순환펌프(80)는 도 2와 도 4에 도시한 바와 같이, 온수버퍼탱크(40)와 온수 열교환기(30) 사이에 설치된 관에 형성되는데, 상기 가이드대(2)의 하단에 구비된다.In addition, the hot water buffer tank 40 is provided on the upper surface of the base 1, as shown in Figure 3 and 4, provided on the upper surface of the base 1, which is the rear surface of the guide table (2) 2 and 4, the hot water circulation pump 80 is formed in a tube installed between the hot water buffer tank 40 and the hot water heat exchanger 30, the lower end of the guide (2) Is provided.

여기서, 상기 온수버퍼탱크(40)에는. 내부의 고온 온수와 실내의 급탕에 사용된 보충수가 상호 열교환되도록 내부에 급탕 열교환기(41)가 설치되고, 상기 온수버퍼탱크(40)의 내부 하단부에는 겨울철 동파를 방지하기 위한 전기히터(42)가 설치되며, 상기 온수버퍼탱크(40) 내부의 고압력에 의한 파손을 방지하기 위해 상부면에 내부와 연통된 팽창탱크(43)가 더 설치된다. 그리고, 상기 온수버퍼탱크(40)의 상측부에는 내부에서 발생된 공기를 외부로 배출할 수 있도록 공기배출밸브(44)가 더 설치된다.Here, the hot water buffer tank (40). The hot water supply heat exchanger 41 is installed inside the hot water inside and the supplemental water used for the hot water supply in the room, and the electric heater 42 for preventing freezing in winter at the lower end of the hot water buffer tank 40. Is installed, the expansion tank 43 in communication with the inside is further installed on the upper surface in order to prevent damage due to the high pressure inside the hot water buffer tank (40). In addition, an upper portion of the hot water buffer tank 40 is further provided with an air discharge valve 44 to discharge the air generated therein to the outside.

그리고, 상기 지열 열교환기(50)는 도 5에 도시한 바와 같이, 가이드대(2)의 상단에 구비되는데, 상기 가이드대(2)의 상단에서도 후면쪽 즉, 압축기(10)의 뒤쪽에 구비되고, 상기 온수 열교환기(30)의 측면부에 구비된다. 이때, 상기 지열 열교환기(50)는 일단면에 상단부에 사방밸브(20)와 관에 의해 연결되며, 일단면 하단부는 온수 열교환기(30)와 관에 의해 연결되고, 상기 지열 열교환기(50)의 일단면 반대측인 타단면에는 지열버퍼탱크(60)와 관에 의해 상,하단부가 연결된다.And, as shown in Figure 5, the geothermal heat exchanger 50, which is provided on the upper end of the guide stand 2, the upper end of the guide stand 2, that is provided on the back of the compressor (10) And a side portion of the hot water heat exchanger 30. At this time, the geothermal heat exchanger 50 is connected to the one end surface by the four-way valve 20 and the pipe at the upper end, the lower end surface is connected by the hot water heat exchanger 30 and the pipe, the geothermal heat exchanger 50 The other end surface opposite to one end surface of the upper and lower ends are connected by the geothermal buffer tank 60 and the pipe.

또한, 상기 지열버퍼탱크(60)는 도 3과 도 5에 도시한 바와 같이, 베이스(1)의 상부면에 구비되는데, 상기 가이드대(2)의 후면인 베이스(1)의 상부면에 구비되고, 상기 지열버퍼탱크(60)는 온수버퍼탱크(40)의 측면부에 구비되며, 상기 지열수 순환펌프(90)는 도 2와 도 5에 도시한 바와 같이, 지열버퍼탱크(60)와 지열 열교환기(50) 사이에 설치된 관에 형성되는데, 상기 가이드대(2)의 하단에 구비된다.In addition, the geothermal buffer tank 60 is provided on the upper surface of the base 1, as shown in Figure 3 and 5, provided on the upper surface of the base 1, which is the rear surface of the guide table (2) And, the geothermal buffer tank 60 is provided on the side of the hot water buffer tank 40, the geothermal water circulation pump 90, as shown in Figures 2 and 5, geothermal buffer tank 60 and geothermal It is formed in the tube installed between the heat exchanger 50, it is provided on the lower end of the guide (2).

여기서, 상기 지열버퍼탱크(60)는 내부에 저장된 지열수가 열교환에 의해 증발 등을 통해 부족시, 보충할 수 있도록 외주연에 지열수 보충관(61)이 관통 형성되고, 상기 지열버퍼탱크(60)의 상측부에는 내부에서 발생된 공기를 외부로 배출할 수 있도록 공기배출밸브(62)가 더 설치된다.Here, the geothermal buffer tank 60 is a geothermal water supplement pipe 61 is formed through the outer periphery so that when the geothermal water stored therein is insufficient, such as by evaporation by heat exchange, the geothermal buffer tank 60 The upper side of the) is further provided with an air discharge valve 62 to discharge the air generated from the inside to the outside.

그리고, 상기 팽창밸브(70)는 도 6에 도시한 바와 같이, 온수 열교환기(30)와 지열 열교환기(50) 사이에 설치된 관에 형성되는데, 상기 가이드대(2)의 상단에 구비된다.
And, as shown in Figure 6, the expansion valve 70 is formed in the tube installed between the hot water heat exchanger 30 and the geothermal heat exchanger 50, it is provided on the upper end of the guide (2).

1 : 베이스 2 : 가이드대
3 : 케이스 10 : 압축기
20 : 사방밸브 30 : 온수 열교환기
40 : 온수버퍼탱크 50 : 지열 열교환기
60 : 지열버퍼탱크 70 : 팽창밸브
80 : 온수순환펌프 90 : 지열수 순환펌프
100 : 주택용 지열 히트펌프장치1 Base 2 Guide Base
3: case 10: compressor
20: four-way valve 30: hot water heat exchanger
40: hot water buffer tank 50: geothermal heat exchanger
60: geothermal buffer tank 70: expansion valve
80: hot water circulation pump 90: geothermal water circulation pump
100: geothermal heat pump device for home

Claims (3)

주택용 지열 히트펌프장치(100)에 있어서,
상부면 일단부에 다단으로 형성된 가이드대(2)가 설치되는 베이스(1)와;
상기 가이드대(2)의 상단에 구비되어 저온저압의 냉매를 고온고압의 냉매로 변환시키는 압축기(10)와;
상기 압축기(10)의 출구 측에 관으로 연결되어 상기 압축기(10)로부터 이송된 냉매의 방향을 전환시키는 사방밸브(20)와;
상기 사방밸브(20)와 관으로 연결되어 압축기(10)의 고온고압의 냉매와 온수버퍼탱크(40) 내의 온수가 상호 열교환되도록 가이드대(2)의 상단에 구비되는 온수 열교환기(30)와;
상기 온수 열교환기(30)와 관으로 연결되어 온수 열교환기(30)에서 고온으로 열교환된 온수를 내부에 저장하여 실내에 공급하도록 베이스(1)의 상부면에 구비되는 온수버퍼탱크(40)와;
상기 온수버퍼탱크(40)와 온수 열교환기(30) 사이에 설치된 관에 형성되어 온수를 온수 열교환기(30)에 이송시키도록 가이드대(2)의 하단에 구비되는 온수순환펌프(80)와;
상기 온수 열교환기(30)에서 열교환되어 관을 통해 이송된 냉매와 지열버퍼탱크(60) 내의 지열수가 상호 열교환되고, 상기 지열수와 열교환된 냉매는 다시 관을 통해 사방밸브(20)로 이송되며, 상기 가이드대(2)의 상단에 구비되는 지열 열교환기(50)와;
상기 지열 열교환기(50)와 관으로 연결되어 내부에 저장된 지열수를 전달하도록 베이스(1)의 상부면에 구비되고, 상기 지열수를 지중의 열원과 열교환하여 내부에 저장하는 지열버퍼탱크(60)와;
상기 지열버퍼탱크(60)와 지열 열교환기(50) 사이에 설치된 관에 형성되어 지열수를 지열 열교환기에 이송시키도록 가이드대(2)의 하단에 구비되는 지열수 순환펌프(90)와;
상기 온수 열교환기(30)와 지열 열교환기(50) 사이에 설치된 관에 형성되어 온수 열교환기(30)에서 열교환된 냉매를 저압으로 변환시키는 팽창밸브(70);를 포함하여 구성됨으로써 하나의 콤팩트한 유니트로 형성되고,
상기 온수버퍼탱크(40)에는 내부의 고온 온수와 실내의 급탕에 사용된 보충수가 상호 열교환되도록 내부에 급탕 열교환기(41)가 설치되고, 내부 하단부에 겨울철 동파를 방지하기 위한 전기히터(42)가 설치되며, 내부의 고압력에 의한 파손을 방지하기 위해 상부면에 내부와 연통된 팽창탱크(43)가 더 설치되고,
상기 가이드대(2)의 외부면은 케이스(3)가 더 설치되어 가이드대(2)의 내부에 설치되는 압축기(10)와, 사방밸브(20)와, 온수 열교환기(30)와, 온수순환펌프(80)와, 지열 열교환기(50)와, 지열수 순환펌프(90)와, 팽창밸브(70)가 외부의 충격으로부터 보호되면서 주택용 지열 히트펌프장치(100)의 외관이 깔끔해지는 것을 특징으로 하는 주택용 지열 히트펌프장치.
In the geothermal heat pump device 100 for homes,
A base (1) having multiple guide stages (2) formed at one end of an upper surface thereof;
A compressor (10) provided at an upper end of the guide table (2) to convert a low temperature low pressure refrigerant into a high temperature high pressure refrigerant;
A four-way valve (20) connected to the outlet side of the compressor (10) to change the direction of the refrigerant transferred from the compressor (10);
It is connected to the four-way valve 20 and the hot water heat exchanger 30 is provided on the upper end of the guide (2) so that the high-temperature high-pressure refrigerant of the compressor 10 and the hot water in the hot water buffer tank 40 are mutually heat exchanged; ;
It is connected to the hot water heat exchanger 30 and the hot water buffer tank 40 which is provided on the upper surface of the base (1) to store inside the hot water heat exchanged at a high temperature in the hot water heat exchanger (30) to supply to the room and ;
The hot water circulation pump 80 is formed in the tube installed between the hot water buffer tank 40 and the hot water heat exchanger 30 to be provided at the bottom of the guide table 2 to transfer hot water to the hot water heat exchanger 30. ;
The refrigerant heat-exchanged in the hot water heat exchanger 30 and the geothermal water in the geothermal buffer tank 60 are heat-exchanged with each other, and the refrigerant heat-exchanged with the geothermal water is transferred to the four-way valve 20 through the tube again. A geothermal heat exchanger (50) provided at an upper end of the guide table (2);
Geothermal buffer tank 60 is connected to the geothermal heat exchanger 50 and provided on the upper surface of the base 1 so as to transfer the geothermal water stored therein, and heats the geothermal water with heat sources in the ground to store therein. )Wow;
A geothermal water circulation pump (90) formed in a tube installed between the geothermal buffer tank (60) and the geothermal heat exchanger (50) and provided at the lower end of the guide (2) to transfer the geothermal water to the geothermal heat exchanger;
And a expansion valve 70 formed in a pipe installed between the hot water heat exchanger 30 and the geothermal heat exchanger 50 to convert the refrigerant heat-exchanged in the hot water heat exchanger 30 to low pressure. Formed in one unit,
The hot water buffer tank 40 has a hot water supply heat exchanger 41 is installed therein so that the hot water inside and the supplemental water used for the hot water supply in the room are mutually exchanged, and an electric heater 42 for preventing winter freezing at the lower end of the inside of the hot water buffer tank 40. Is installed, the expansion tank 43 in communication with the interior is further installed on the upper surface in order to prevent damage by the high pressure therein,
The outer surface of the guide stand 2 is a case 3 is further provided with a compressor 10, four-way valve 20, hot water heat exchanger 30, hot water is installed inside the guide stand 2 While the circulation pump 80, the geothermal heat exchanger 50, the geothermal water circulation pump 90, and the expansion valve 70 are protected from external shocks, the exterior of the residential geothermal heat pump apparatus 100 is cleaned. A geothermal heat pump device for a house, characterized in that.
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