KR101079230B1

KR101079230B1 - Heat pump system having dew-fall prevention device and method for control thereof

Info

Publication number: KR101079230B1
Application number: KR1020100024286A
Authority: KR
Inventors: 유근달
Original assignee: 삼영종합기기(주)
Priority date: 2010-03-18
Filing date: 2010-03-18
Publication date: 2011-11-03
Also published as: KR20110105179A

Abstract

난방 운전 시 외기 온도가 낮아지는 경우에도 증발기에 이슬맺힘 또는 성에의 착상이 발생하지 않아 제상운전이 필요하지 않을 뿐만 아니라 난방효율을 향상시키는 히트펌프 시스템이 개시된다. 이를 위하여 열교환기와 인접하고 응축기와 팽창밸브를 연결하는 순환배관과 인접하도록 설치되는 내부배관, 상기 응축기에서 배출되어 팽창밸브로 유동되는 냉매와 상기 내부배관의 내부를 순환하도록 유동되는 열교환매체가 상호 열교환되도록 하는 열교환기로 이루어진 이슬맺힘 방지장치를 포함하는 히트펌프 시스템을 제공한다. 본 발명에 의하면, 외기 온도가 저하되는 경우에도 증발기에 이슬이 맺히거나 성에가 착상되는 현상을 미연에 방지할 수 있다. 그리고 실내외 기온차가 극심한 겨울철에도 별도의 보조가열기 없이 응축기로부터 발생된 기화열을 이용하여 증발기의 표면에 제상작업을 수행할 수 있다. Even when the outside air temperature is lowered during the heating operation, dew condensation or frost formation does not occur in the evaporator, so that a defrosting operation is not required and a heat pump system for improving heating efficiency is disclosed. To this end, an internal pipe adjacent to the heat exchanger and installed adjacent to the circulation pipe connecting the condenser and the expansion valve, the refrigerant discharged from the condenser and flow to the expansion valve and the heat exchange medium flowing to circulate the inside of the internal pipe exchange heat exchange with each other. Provided is a heat pump system including a dew preventing device made of a heat exchanger. According to the present invention, even when the outside air temperature is lowered, dew condensation or frost formation on the evaporator can be prevented. And even in winter, when the indoor and outdoor temperature difference is severe, defrosting can be performed on the surface of the evaporator using the vaporization heat generated from the condenser without a separate auxiliary heater.

Description

Heat pump system including dew preventing device and control method {HEAT PUMP SYSTEM HAVING DEW-FALL PREVENTION DEVICE AND METHOD FOR CONTROL THEREOF}

본 발명은 히트펌프 시스템 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 난방 운전 시 외기 온도가 낮아지는 경우에도 증발기에 이슬맺힘 또는 성에의 착상이 발생하지 않아 제상운전이 필요하지 않을 뿐만 아니라 난방효율을 향상시키는 히트펌프 시스템 및 이의 제어방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a heat pump system and a control method thereof, and more particularly, even when the outside air temperature is lowered during heating operation, dew condensation or frost formation does not occur in the evaporator, and thus, defrosting operation is not required and heating efficiency is not required. The present invention relates to a heat pump system and a control method thereof.

일반적으로 히트펌프 시스템의 냉매 순환 사이클은 냉매가스를 고온고압의 상태로 응축 압력까지 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 압축된 냉매를 공랭식의 경우 공기에 의한 방열에 의하여 액상으로 응축하는 실외열교환기와, 상기 실외열교환기에서 응축된 고온고압 상태의 액상 냉매를 교축작용에 의하여 저압상태의 기상냉매로 팽창시키는 팽창밸브와, 그리고 상기 팽창밸브에서 팽창된 냉매를 증발시키면서 냉매의 증발 잠열을 이용하여 송풍기에 의하여 송풍되는 공기를 열교환에 의하여 냉각함과 아울러 상기 압축기로 냉매가스를 복귀시키는 실내열교환기로 이루어진다.In general, a refrigerant circulation cycle of a heat pump system includes a compressor for compressing a refrigerant gas to a condensation pressure in a state of high temperature and high pressure, and an outdoor heat exchanger for condensing the refrigerant compressed in the compressor to a liquid phase by heat dissipation by air in the case of air cooling; An expansion valve for expanding the liquid refrigerant in the high temperature and high pressure state condensed in the outdoor heat exchanger to gaseous refrigerant in the low pressure state by throttling action, and using the latent heat of evaporation of the refrigerant while evaporating the refrigerant expanded in the expansion valve. It consists of an indoor heat exchanger for cooling the air blown by the heat exchange and also return the refrigerant gas to the compressor.

이러한 히트펌프 시스템은 냉매 순환 사이클 동안 상기 냉매가 기체→액체 및 액체→기체로 연속적으로 상태변화하며, 난방 및 냉방 운전의 전환을 사방변으로 전환하는 시스템으로 히트펌프류는 난방열원으로서 고온의 열원을 만드는 시스템이다.This heat pump system is a system in which the refrigerant is continuously changed from gas to liquid and liquid to gas during the refrigerant circulation cycle, and the heating and cooling operation is switched to all directions. The heat pump is a heating heat source. It is a system to make.

도 1은 종래 히트펌프 사이클 실외기의 냉매순환구조를 개략적으로 도시한 구성도이며, 도 2는 종래 히트펌프 사이클 실외기의 배관구조를 나타내는 도이다.1 is a block diagram schematically illustrating a refrigerant circulation structure of a conventional heat pump cycle outdoor unit, and FIG. 2 is a view illustrating a piping structure of a conventional heat pump cycle outdoor unit.

도시된 바와 같이, 종래 히트펌프 사이클의 실외기는 내부에 냉매가 흐르면서 열교환되도록 주름지게 구비된 냉매관(10), 상기 냉매관(10) 외주에 구비되어 열전달 면적을 증대시키는 방열핀(20), 및 상기 냉매관(10)의 입,출구에 각각 연결되어 냉매를 순환시키는 냉매유입관(31)과 냉매유출관(32)으로 구성된다. 여기서, 압축기, 어큐뮬레이터, 사방밸브 등의 구성은 일반적인 구성이므로 생략한다.As shown, the outdoor unit of the conventional heat pump cycle is provided with a refrigerant pipe 10 corrugated so as to exchange heat as the refrigerant flows therein, a heat radiation fin 20 provided on the outer periphery of the refrigerant pipe 10 to increase the heat transfer area, and It is composed of a refrigerant inlet pipe 31 and the refrigerant outlet pipe 32 connected to the inlet and outlet of the refrigerant pipe 10 to circulate the refrigerant. Here, the configuration of the compressor, the accumulator, the four-way valve and the like are omitted because they are general configurations.

한편, 통상 히트펌프 시스템은 난방모드에서 실외온도가 -5℃이하로 내려가게 되면 실외열교환기가 얼어붙게 되므로, 실내난방 능력이 현저히 떨어지게 되는 문제점이 있었다. 이러한 이유로, 히트펌프 시스템은 난방모드 중에 실외열교환기가 얼지 않도록 일정 주기로 사이클을 역으로 전환시키는 제상모드를 반드시 실시하게 된다. 이 경우, 제상모드 시 압축기에서 토출된 냉매가 냉매유입관(31)으로 유입되고, 이후 주름진 냉매관(10)을 통과하면서 열교환된 후 냉매유출관(32)을 통해 다시 실내열교환기로 순환하면서 제상기능을 수행하게 된다.On the other hand, in the heat pump system, the outdoor heat exchanger is frozen when the outdoor temperature falls below -5 ° C. in the heating mode, and thus, the indoor heating ability is significantly reduced. For this reason, the heat pump system necessarily implements a defrost mode that reverses the cycle at regular intervals so that the outdoor heat exchanger does not freeze during the heating mode. In this case, the refrigerant discharged from the compressor in the defrost mode flows into the refrigerant inlet pipe 31, and then heat exchanges while passing through the corrugated refrigerant pipe 10, and then circulates through the refrigerant outlet pipe 32 again to the indoor heat exchanger. It will perform the function.

이와 같이, 종래의 히트펌프 시스템은 실외열교환기에 발생된 성에를 제거하기 위해 히트펌프의 운전을 중단하고 전기제상(Electric defrost) 혹은 고압냉매제상(Hot gas defrost)등의 방법을 사용하고 있다. 이러한 제상방법은 모두 제상작업을 하기 위해 히트펌프 운전을 정지하는 등 정상적 운전을 불가능하게 하기 때문에 연속적이고 안정적인 운전이 불가능하며, 운전효율이 나빠지는 문제점이 있다.
As described above, the conventional heat pump system stops the operation of the heat pump to remove frost generated in the outdoor heat exchanger and uses a method such as an electric defrost or a hot gas defrost. All of these defrosting methods do not allow normal operation such as stopping the heat pump operation to perform defrosting, so that continuous and stable operation is impossible, and there is a problem in that operating efficiency is deteriorated.

따라서, 본 발명의 제 1 목적은 겨울철에도 별도의 보조가열기 없이 응축기를 통과한 냉매를 이용하여 증발기에 대한 제상이 가능하게 되어 상기 증발기에 이슬맺힘이나 성에가 착상되는 것을 방지할 수 있는 이슬맺힘 방지장치가 포함된 히트펌프 시스템을 제공하는데 있다.Accordingly, a first object of the present invention is to allow defrosting on the evaporator using a refrigerant that has passed through the condenser without a separate auxiliary heater even in winter, so that dew condensation can be prevented from forming dew or frost on the evaporator. The present invention provides a heat pump system including a prevention device.

또한, 본 발명의 제 2 목적은 상기 히트펌프 시스템을 제어하여 증발기에 형성된 이슬이나 성에를 제거할 수 있는 히트펌프 시스템의 제어방법을 제공하는데 있다.
In addition, a second object of the present invention is to provide a control method of a heat pump system capable of removing dew or frost formed on an evaporator by controlling the heat pump system.

상술한 본 발명의 제 1 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 압축기, 상기 압축기에 연결된 응축기, 상기 응축기에 연결된 팽창밸브, 상기 팽창밸브에 연결된 증발기를 포함하여 이루어지는 히트펌프 시스템에 있어서, 상기 증발기와 인접하고 및 상기 응축기와 팽창밸브를 연결하는 순환배관과 인접하도록 설치되는 내부배관; 상기 응축기에서 배출되어 팽창밸브로 유동되는 냉매와 상기 내부배관의 내부를 순환하도록 유동되는 열교환매체가 상호 열교환되도록 하는 열교환기; 상기 내부배관에 설치되어 열교환매체를 내부배관을 따라 순환시키는 열교환매체 유동수단; 및 상기 열교환매체 유동수단에 전기적으로 연결되어 외부의 조작에 따라 열교환매체 유동수단을 작동시키는 제어부로 이루어진 이슬맺힘 방지장치를 포함하는 히트펌프 시스템을 제공한다.In order to achieve the first object of the present invention described above, in one embodiment of the present invention, a heat pump system including a compressor, a condenser connected to the compressor, an expansion valve connected to the condenser, an evaporator connected to the expansion valve. An inner pipe installed adjacent to the evaporator and adjacent to a circulation pipe connecting the condenser and the expansion valve; A heat exchanger configured to allow the refrigerant discharged from the condenser to flow to the expansion valve and the heat exchange medium flowing to circulate the inside of the internal pipe; Heat exchange medium flow means installed in the inner pipe to circulate the heat exchange medium along the inner pipe; And a dew condensation preventing device electrically connected to the heat exchange medium flow means and configured to operate the heat exchange medium flow means according to an external manipulation.

또한, 본 발명의 제 2 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 난방 운전에 따라 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기를 작동시키는 단계; 상기 증발기의 내부압력을 차압센서로 측정하고, 상기 내부압력을 제어부로 분석하여 상기 내부압력이 기 설정된 압력 이상이면 상기 응축기에 설치된 1차 응축열 교환수단을 정지시키는 단계; 상기 응축기를 통과한 냉매를 응축기와 팽창밸브 사이에 설치된 열교환기로 유동시키는 단계; 및 상기 내부배관 내부의 열교환매체를 상기 열교환기와 증발기 사이로 순환시키는 단계를 포함하는 히트펌프 시스템의 제어방법을 제공한다.
In addition, in order to achieve the second object of the present invention, an embodiment of the present invention comprises the steps of operating the compressor, the condenser, the expansion valve, the evaporator according to the heating operation; Measuring the internal pressure of the evaporator with a differential pressure sensor, and analyzing the internal pressure with a controller to stop the primary condensation heat exchange means installed in the condenser if the internal pressure is equal to or greater than a preset pressure; Flowing the refrigerant passing through the condenser to a heat exchanger installed between the condenser and the expansion valve; And circulating the heat exchange medium in the inner pipe between the heat exchanger and the evaporator.

본 발명에 의하면, 외기 온도가 저하되는 경우에도 증발기에 이슬이 맺히거나 성에가 착상되는 현상을 미연에 방지할 수 있다. 이에 따라, 공기 중에 수분이 많은 지역에서도 히트펌프 시스템을 사용할 수 있다. According to the present invention, even when the outside air temperature is lowered, dew condensation or frost formation on the evaporator can be prevented. Accordingly, the heat pump system can be used even in areas where there is a lot of moisture in the air.

그리고 본 발명은 실내외 기온차가 극심한 겨울철에도 별도의 보조가열기 없이 응축기로부터 발생된 응축열을 이용하여 증발기의 표면에 제상작업을 수행할 수 있다. 이에 따라, 별도의 제상작업을 수행함에 따라 난방효율이 저하되는 것을 방지할 수 있으며, 운전소요비용의 절감효과를 극대화할 수 있다.
In addition, the present invention can perform a defrosting operation on the surface of the evaporator using the condensation heat generated from the condenser without a separate auxiliary heater even in winter when the indoor and outdoor temperature difference is severe. Accordingly, by performing a separate defrosting operation can be prevented from lowering the heating efficiency, it is possible to maximize the savings of operating costs.

도 1은 종래의 히트펌프 시스템의 사이클을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 종래의 히트펌프 시스템의 증발기의 배관을 나타내는 도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 히트펌프 시스템을 설명하기 위한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 히트펌프 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발기와 내부배관을 나타내는 도이다. 1 is a flowchart illustrating a cycle of a conventional heat pump system.
2 is a view showing the piping of the evaporator of the conventional heat pump system.
3 is a schematic view for explaining a heat pump system according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a block diagram showing a heat pump system according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing the evaporator and the internal piping according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 의한 이슬맺힘 방지장치가 포함된 히트펌프 시스템(이하, '히트펌프 시스템'이라 한다.)을 상세하게 설명한다.
Hereinafter, a heat pump system (hereinafter, referred to as a "heat pump system") including an apparatus for preventing dew condensation according to preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 히트펌프 시스템을 설명하기 위한 개략도이다. 3 is a schematic view for explaining a heat pump system according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 히트펌프 시스템은 기체상태의 냉매를 압축기(100)로 고압 압축한 후 상기 고압의 냉매를 선택적으로 정·역방향 순환가동시킴으로써 압축, 응축, 팽창 및 증발과정을 반복 수행하도록 냉동사이클장치로서, 압축기(100)와, 응축기(200)와, 팽창밸브(300)와, 증발기(400), 및 이슬맺힘 방지장치(500)를 포함한다. 이때, 압축기(100)와 응축기(200)와 팽창밸브(300), 및 증발기(400)는 순환배관(P)을 통해 연결된다. 여기서, 순환배관으로는 당업계에서 통상적으로 사용되는 배관이라면 어떠한 배관을 사용하여도 무방하다.Referring to FIG. 3, a heat pump system according to an embodiment of the present invention compresses, condenses, and expands gas refrigerant by high pressure compression with a compressor 100 and then selectively circulates the refrigerant under high pressure. And as a refrigeration cycle device to repeat the evaporation process, the compressor 100, the condenser 200, the expansion valve 300, the evaporator 400, and the dew preventing device 500. At this time, the compressor 100, the condenser 200, the expansion valve 300, and the evaporator 400 is connected through the circulation pipe (P). Here, as the circulation pipe, any pipe may be used as long as it is a pipe commonly used in the art.

한편, 순환배관(P)의 일측에는 상기 순환배관(P)을 통해 냉매를 순환시키는 순환펌프(600)가 설치될 수 있다.
On the other hand, one side of the circulation pipe (P) may be provided with a circulation pump 600 for circulating the refrigerant through the circulation pipe (P).

이하, 도면을 참조하여 각 구성요소별로 보다 구체적으로 설명한다. Hereinafter, each component will be described in more detail with reference to the drawings.

먼저 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프 시스템은 압축기(100)를 포함한다. First, the heat pump system according to an embodiment of the present invention includes a compressor 100.

상기 압축기(100)는 흡열작용을 의해 냉매를 고온고압의 상태로 압축하여 응축기(200)로 배출하는 것으로서, 압축기(100)에 의하여 생성된 냉매 증기는 실린더 내에서 압축된다. The compressor 100 compresses the refrigerant into a state of high temperature and high pressure by endothermic action and discharges the refrigerant to the condenser 200. The refrigerant vapor generated by the compressor 100 is compressed in a cylinder.

필요에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 압축기(100)의 입구 측에는 기수분리기(accumulator, 110)가 순환배관으로 연결될 수 있다. 여기서, 상기 기수분리기(110)는 냉매가 압축기(100)에 유입되기 전에 냉매를 기체와 액체로 분리시킨 뒤, 기체만을 압축기(100)에 이송시키는 역할을 수행한다. If necessary, as shown in Figure 4, the inlet side of the compressor 100, the separator (accumulator, 110) may be connected to the circulation pipe. Here, the water separator 110 separates the refrigerant into a gas and a liquid before the refrigerant flows into the compressor 100, and serves to transfer only the gas to the compressor 100.

그리고 본 발명에 따른 히트펌프 시스템은 응축기(200)를 포함한다.And the heat pump system according to the present invention includes a condenser 200.

상기 응축기(200)는 상기 압축기(100)에서 압축된 냉매 증기를 물 또는 공기 등의 2차 유체로 냉각하여 액상으로 응축하는 것으로서, 냉매 증기는 응축하면서 발생된 기화열 중 일부 기화열(이하, '1차 응축열'이라 한다.)을 팬 등의 1차 응축열 교환수단(미도시)을 통해 실내 공기나 물 등의 2차 유체에 전달한다. The condenser 200 cools the refrigerant vapor compressed by the compressor 100 with a secondary fluid such as water or air to condense it into a liquid phase, and the vaporization heat of some of the vaporization heat generated while the refrigerant vapor condenses (hereinafter, '1' Secondary condensation heat) is transferred to a secondary fluid such as indoor air or water through a primary condensation heat exchange means (not shown) such as a fan.

이에 따라, 제1열교환기(200)를 통과하는 냉매는 실내 공기나 물 등의 2차 유체에 1차 응축열을 제공함으로, 상기 기화열 중 1차 응축열을 제외한 일부 기화열(이하, '2차 응축열'이라 한다.)을 가진다. Accordingly, the refrigerant passing through the first heat exchanger 200 provides the primary condensation heat to the secondary fluid such as indoor air or water, and thus some vaporization heat excluding the primary condensation heat of the vaporization heat (hereinafter, 'secondary condensation heat'). Is called).

보다 구체적으로, 상기 응축기(200)는 팬에 의해 실내 공기가 통과하면서 응축기(200)를 통과하는 냉매와 열교환되는 구조를 갖거나, 응축기(200)의 냉매와 간접 열교환되도록 물을 순환시키는 수배관이 설치될 수 있다. More specifically, the condenser 200 has a structure that heat exchange with the refrigerant passing through the condenser 200 while passing the indoor air by the fan, or the water pipe for circulating water to indirect heat exchange with the refrigerant of the condenser 200 This can be installed.

한편, 상기 응축기(200)는 냉방 운전 시 냉매를 증발시키는 증발기의 역할을 한다. 즉, 본 발명에 따른 히트펌프 시스템은 냉방 또는 난방의 경우에 따라 각각 냉매의 순환방향이 역전된다.
On the other hand, the condenser 200 serves as an evaporator to evaporate the refrigerant during the cooling operation. That is, in the heat pump system according to the present invention, the circulation direction of the refrigerant is reversed according to the case of cooling or heating.

또한, 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프 시스템은 팽창밸브(300)를 포함한다. In addition, the heat pump system according to an embodiment of the present invention includes an expansion valve (300).

상기 팽창밸브(300)는 상기 응축기(200)에서 응축된 액상 냉매를 증발하기 쉬운 상태로 만드는 장치로서, 상기 액상 냉매를 스로틀링(throttling) 과정을 거치게 하여 증발하기 쉬운 상태까지 감압시킨다. 이에 따라, 응축기(200)로부터 배출된 액상 냉매는 저온, 저압상태의 액상 냉매로 팽창된다. The expansion valve 300 is a device that makes the liquid refrigerant condensed in the condenser 200 to be easily evaporated, and decompresses the liquid refrigerant to a state that is easy to evaporate through a throttling process. Accordingly, the liquid refrigerant discharged from the condenser 200 is expanded into the liquid refrigerant at low temperature and low pressure.

상기 팽창밸브(300)는 스로틀 밸브의 일종이며, 감압 작용과 냉매의 유량 제어 작용의 두 가지 기능을 가지고 있다.The expansion valve 300 is a kind of throttle valve, and has two functions, a pressure reduction action and a flow rate control action of the refrigerant.

상기 팽창밸브(300)는 도 4에 도시된 바와 같이 냉방 운전 시 응축기 역할을 수행하는 증발기(400)에서 응축된 액상 냉매가 유입되는 제1팽창밸브(310)와 난방 운전 시 응축기(200)에서 응축된 액상 냉매가 유입되는 제2팽창밸브(320)로 형성될 수 있다. As shown in FIG. 4, the expansion valve 300 includes a first expansion valve 310 into which the liquid refrigerant condensed in the evaporator 400 acts as a condenser during the cooling operation, and a condenser 200 during the heating operation. It may be formed as a second expansion valve 320 into which the condensed liquid refrigerant flows.

구체적으로, 상기 팽창밸브(310)는 냉방 운전 시 사용되는 것으로써, 응축기(200)의 입구 측에 관으로 연결되어 상기 증발기(400)를 통해 이송된 냉매를 팽창시켜 상기 응축기(200)에 유입시킨다. 이때, 상기 제1팽창밸브(310)의 양측으로 관 내부를 개폐하는 솔레노이드 밸브와 체크밸브가 설치되며, 상기 제1팽창밸브(310)가 설치된 관에는 바이패스 관이 더 설치된다. 여기서, 바이패스 관은 일단부에 체크밸브가 설치되어 역방향으로 이송되는 냉매를 차단하는 동시에 제1팽창밸브(310)를 사용하지 않을 때 냉매가 이송되도록 한다. 그리고 제2팽창밸브(320)는 난방 운전 시 사용되는 것으로써, 증발기(400)의 입구 측에 관으로 연결되어 상기 응축기(200)를 통해 이송된 냉매를 팽창시켜 상기 증발기(400)에 유입시킨다. 이때, 상기 제2팽창밸브(320)의 양측으로 관 내부를 개폐하는 솔레노이드 밸브와 체크밸브가 설치되며, 제2팽창밸브(320)가 설치된 관에는 바이패스 관이 더 설치된다. 여기서, 상기 바이패스 관은 일단부에 체크밸브가 설치되어 역방향으로 이송되는 냉매를 차단하는 동시에 제2팽창밸브(320)를 사용하지 않을 때 냉매가 이송되도록 한다. Specifically, the expansion valve 310 is used during the cooling operation, connected to the inlet side of the condenser 200 by a pipe to expand the refrigerant transferred through the evaporator 400 to flow into the condenser 200 Let's do it. At this time, the solenoid valve and the check valve for opening and closing the inside of the pipe to both sides of the first expansion valve 310 is installed, the bypass tube is further installed in the pipe in which the first expansion valve 310 is installed. Here, the bypass pipe is provided with a check valve at one end to block the refrigerant conveyed in the reverse direction and to allow the refrigerant to be transferred when the first expansion valve 310 is not used. In addition, the second expansion valve 320 is used during the heating operation and is connected to the inlet side of the evaporator 400 by expanding the refrigerant transferred through the condenser 200 to the evaporator 400. . At this time, the solenoid valve and the check valve for opening and closing the inside of the pipe to both sides of the second expansion valve 320 is installed, the bypass tube is further installed in the pipe is installed the second expansion valve (320). Here, the bypass pipe is provided with a check valve at one end to block the refrigerant being conveyed in the reverse direction and to allow the refrigerant to be transferred when the second expansion valve 320 is not used.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 응축기(200)와 제2팽창밸브(320)의 사이 및 상기 증발기(400)와 제1팽창밸브(310)의 사이에는 수액기(receiver, 800)가 설치될 수 있다. 다시 말해, 수액기(800)는 냉동 사이클에서 냉매의 흐름상 팽창밸브(310, 320)를 통과하기 전에 설치한다.As shown in FIG. 4, a receiver 800 may be installed between the condenser 200 and the second expansion valve 320 and between the evaporator 400 and the first expansion valve 310. Can be. In other words, the receiver 800 is installed before passing through the expansion valves 310 and 320 of the refrigerant flow in the refrigeration cycle.

구체적으로, 상기 수액기(800)는 응축기(200)와 증발기(400)를 통해 유입된 냉매를 내부에 일시 저장하면서 부족한 냉매를 보충해주고, 상기 수액기(800)의 내부에서 일시 저장하면서 보충 및 냉매만을 분리하여 팽창밸브(310, 320)에 이송시키는 일종의 안전장치 역할을 수행한다. 따라서, 수액기(800)의 사용은 냉동 사이클의 위험도를 줄여준다. 이러한 수액기(800)는 대부분의 저압측 부자형이나 팽창밸브형 냉매 조절장치가 있는 냉동 장치에 사용된다.
Specifically, the receiver 800 replenishes the insufficient refrigerant while temporarily storing the refrigerant introduced through the condenser 200 and the evaporator 400, and replenishes and temporarily stores the refrigerant in the interior of the receiver 800. It removes only the refrigerant and serves as a kind of safety device to transfer to the expansion valve (310, 320). Thus, the use of receiver 800 reduces the risk of refrigeration cycles. The receiver 800 is used in a refrigeration apparatus having most of the low pressure side rich or expansion valve type refrigerant control device.

아울러, 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프 시스템은 증발기(400)를 포함한다. In addition, the heat pump system according to an embodiment of the present invention includes an evaporator 400.

상기 증발기(400)는 상기 팽창밸브(300)에서 팽창된 저온저압 상태의 액상 냉매를 흡열 작용을 하여 저온저압 상태의 기상 냉매로 증발시키며, 상기 냉매를 압축기(100)로 복귀시키는 역할을 수행한다. 이때, 증발기(400)의 내부에 있는 냉매는 주위로부터 증발에 필요한 잠열을 흡수하여 연속적으로 증발한다. 따라서, 증발기(400) 속에는 냉매 액체와 냉매 증기가 공존한다.The evaporator 400 serves to endothermic the liquid refrigerant of the low temperature and low pressure state expanded by the expansion valve 300 to evaporate the gaseous refrigerant in the low temperature low pressure state, and to return the refrigerant to the compressor 100. . At this time, the refrigerant inside the evaporator 400 absorbs latent heat necessary for evaporation from the surroundings and continuously evaporates. Therefore, the refrigerant liquid and the refrigerant vapor coexist in the evaporator 400.

상기 증발기(400)는 냉방 운전 시 압축기(100)를 통해 이송된 고온고압의 냉매증기를 실외의 외기와 열교환시키는 응축기의 역할을 수행한다.
The evaporator 400 serves as a condenser to heat exchange the refrigerant vapor of the high temperature and high pressure transferred through the compressor 100 with the outdoor air during the cooling operation.

선택적으로, 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프 시스템은 분기관(900)을 더 포함할 수 있다. Optionally, the heat pump system according to an embodiment of the present invention may further include a branch pipe (900).

도 4에 도시된 바와 같이, 수액기(800)의 출구 측과 기수분리기(110) 사이에 연결된 관의 일단부에는 상기 관보다 관경이 작은 분기관(900)이 분기 형성되고, 상기 분기관(900)의 타측은 압축기(100)의 입구 측에 연결된 관의 일단부에 연결된다. 이때, 분기관(900)의 일단부에는 상기 분기관(900)의 내부를 제어부의 신호에 의해 개폐하도록 솔레노이드 밸브(910)가 더 설치된다.As shown in FIG. 4, at one end of the pipe connected between the outlet side of the receiver 800 and the water separator 110, a branch pipe 900 having a smaller diameter than the pipe is branched, and the branch pipe ( The other side of the 900 is connected to one end of the pipe connected to the inlet side of the compressor (100). At this time, a solenoid valve 910 is further installed at one end of the branch pipe 900 to open and close the inside of the branch pipe 900 by a signal from the controller.

여기서, 상기 분기관(900)의 역할은 냉방 운전 시 이송되는 냉매의 소정량을 분기시켜 과부하를 방지하는 안전장치이고, 난방 운전 시 증발기(400)에 많은 양의 냉매가 유입되어 결빙이 빠르게 진행되는 것을 방지하는 안전장치이다.Here, the role of the branch pipe (900) is a safety device to prevent the overload by branching a predetermined amount of the refrigerant transported during the cooling operation, a large amount of refrigerant is introduced into the evaporator 400 during the heating operation, the freezing proceeds quickly. It is a safety device to prevent it.

게다가, 본 발명의 일실시예에 의한 히트펌프 시스템은 이슬맺힘 방지장치(500)를 포함한다. In addition, the heat pump system according to an embodiment of the present invention includes an apparatus for preventing dew formation.

상기 이슬맺힘 방지장치(500)는 외기 온도가 저하되어도 증발기(400)의 표면에 이슬이 맺히거나 성에의 착상이 발생되지 않도록 응축기(200)로부터 발생되는 응축열을 상기 증발기(400)로 제공하는 것으로서, 열교환기(510)와 내부배관(520)과 열교환매체 유동수단(530) 및 제어부(미도시)를 포함하여 구성된다. The dew condensation preventing device 500 provides the condensation heat generated from the condenser 200 to the evaporator 400 so that dew does not form on the surface of the evaporator 400 or frost formation occurs even when the outside air temperature decreases. , A heat exchanger 510 and an inner pipe 520, a heat exchange medium flow means 530, and a controller (not shown).

도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 내부배관(520)은 증발기(400)와 인접하도록 설치되며, 상기 응축기(200)와 팽창밸브(300)를 연결하는 순환배관(P)과 인접하도록 설치되는 것으로서, 응축기(200)를 통과한 냉매로부터 2차 응축열을 흡수한 열교환매체의 이동경로를 제공한다. 다시 말해, 내부배관(520)은 열교환매체가 응축기(200)와 열교환기(510) 사이를 순환할 수 있도록 형성된다. 여기서, 상기 열교환매체로는 물에 다른 물질을 섞어서 0℃ 이하의 온도에서도 얼지 않도록 만든 부동액인 브라인을 사용한다. 상기 브라인으로는 당업계에서 통상적으로 사용되는 브라인이라면 어떠한 브라인을 사용하여도 무방하다. 3 and 5, the inner pipe 520 is installed to be adjacent to the evaporator 400, so as to be adjacent to the circulation pipe (P) connecting the condenser 200 and the expansion valve (300). As installed, the movement path of the heat exchange medium absorbing the secondary condensation heat from the refrigerant passing through the condenser 200 is provided. In other words, the inner pipe 520 is formed to allow the heat exchange medium to circulate between the condenser 200 and the heat exchanger 510. Here, as the heat exchange medium, a brine which is an antifreeze made by mixing another substance with water and preventing it from freezing even at a temperature below 0 ° C is used. As the brine, any brine may be used as long as it is commonly used in the art.

상기 열교환기(510)는 응축기(200)에서 배출되어 팽창밸브(300)로 유동되는 냉매와 상기 내부배관(520)의 내부를 순환하도록 유동되는 열교환매체가 상호 열교환되도록 하는 것으로서, 이러한 목적을 달성할 수 있는 열교환기라면 어떠한 열교환기를 사용하여도 무방하다. The heat exchanger 510 is to allow the refrigerant to be discharged from the condenser 200 to flow to the expansion valve 300 and the heat exchange medium flowing to circulate the inside of the inner pipe 520, the heat exchange between each other, to achieve this purpose Any heat exchanger can be used as long as it can.

특정 양태로서, 본 발명에 따른 열교환기(510)는 서로 간접 열교환하는 제1코일(미도시)과 제2코일(미도시)을 갖는다. 여기서, 상기 제1코일은 응축기(200)에 연결된 순환배관(P)을 통해 냉매를 공급받고, 팽창밸브(300)로 냉매를 배출시킨다. 그리고 제2코일은 내부배관(520)을 통해 열교환매체를 공급받고, 상기 내부배관(520)으로 열교환매체를 배출시킨다.In a particular aspect, the heat exchanger 510 according to the present invention has a first coil (not shown) and a second coil (not shown) which indirectly heat exchange with each other. Here, the first coil receives the refrigerant through the circulation pipe (P) connected to the condenser 200, and discharges the refrigerant to the expansion valve (300). The second coil receives the heat exchange medium through the internal pipe 520 and discharges the heat exchange medium through the internal pipe 520.

상기 열교환매체 유동수단(530)은 도 4에 도시된 바와 같이 내부배관(520)에 설치되어 상기 내부배관(520)을 따라 열교환매체를 순환시키는 것으로서, 순환펌프 등을 사용할 수 있다.The heat exchange medium flow means 530 is installed in the inner pipe 520 as shown in Figure 4 to circulate the heat exchange medium along the inner pipe 520, a circulation pump or the like can be used.

상기 제어부는 열교환매체 유동수단(530)에 전기적으로 연결되어 외부의 조작에 따라 열교환매체 유동수단(530)을 작동시키는 것이다.The control unit is electrically connected to the heat exchange medium flow means 530 to operate the heat exchange medium flow means 530 according to an external manipulation.

필요에 따라, 이슬맺힘 방지장치(500)는 외기 온도를 측정할 수 있도록 설치되고, 상기 제어부에 전기적으로 연결되며, 측정된 온도를 제어부에 제공하는 온도센서(미도시)가 구비될 수 있다. 그리고 본 발명은 증발기(400)의 내부 압력을 측정할 수 있도록 설치되고, 상기 제어부에 전기적으로 연결되며, 측정된 압력을 제어부에 제공하는 차압센서(미도시)가 구비될 수 있다. If necessary, the dew condensation preventing device 500 is installed to measure the outside air temperature, is electrically connected to the control unit, may be provided with a temperature sensor (not shown) for providing the measured temperature to the control unit. In addition, the present invention may be installed to measure the internal pressure of the evaporator 400, may be electrically connected to the controller, and may be provided with a differential pressure sensor (not shown) for providing the measured pressure to the controller.

이때, 제어부는 온도센서로부터 측정된 온도를 제공받고, 상기 차압센서로부터 측정된 압력을 제공받으며, 온도 및 압력을 분석하여 상기 내부배관(520) 내부의 열교환매체를 유동시킨다. 그리고 제어부는 차압센서로부터 입력된 압력이 기 설정된 압력 이상으로 분석되면 1차 응축열 교환수단을 정지시킨다. At this time, the control unit receives the temperature measured by the temperature sensor, receives the pressure measured by the differential pressure sensor, and analyzes the temperature and pressure to flow the heat exchange medium in the inner pipe 520. The controller stops the primary condensation heat exchange means when the pressure input from the differential pressure sensor is analyzed to be greater than or equal to the preset pressure.

또한, 제어부는 전술한 각 장치 및 온도센서와 전기적으로 연결되며, 전원수단을 통해 작동명령이 입력되면 상기 압축기(100), 응축기(200), 열교환기(510), 팽창밸브(300), 증발기(400)를 동작시키는 동시에 순환펌프(600)를 작동시킨다. 그리고 제어부는 온도센서로부터 외기 온도가 입력되면 설정된 내용에 따라 열교환매체 유동수단(530)를 작동시킨다. In addition, the control unit is electrically connected to the above-described devices and the temperature sensor, when the operation command is input through the power supply means the compressor 100, condenser 200, heat exchanger 510, expansion valve 300, evaporator At the same time to operate the 400 operates the circulation pump 600. When the outside temperature is input from the temperature sensor, the controller operates the heat exchange medium flow unit 530 according to the set contents.

이에 따라, 냉매는 순환배관(P)을 따라 순환되고, 압축기(100), 응축기(200), 열교환기(510), 팽창밸브(300), 증발기(400)를 통과하며, 열교환매체는 내부배관(520)을 따라 열교환기(510)와 증발기(400) 사이를 순환한다. Accordingly, the refrigerant is circulated along the circulation pipe P, passes through the compressor 100, the condenser 200, the heat exchanger 510, expansion valve 300, the evaporator 400, the heat exchange medium is an internal pipe 520 circulates between the heat exchanger 510 and the evaporator 400.

특정 양태로서, 본 발명에 따른 온도센서를 통해 제어부로 입력된 외기 온도가 약 0℃ 이하로 분석되거나 차압센서를 통해 제어부로 입력된 압력이 기준압력과 비교하여 기준압력보다 약 10% 이상 증가된 것으로 분석되면, 상기 제어부는 열교환매체 유동수단(530)를 작동시켜 내부배관(520)의 내부에 존재하는 열교환매체를 열교환기(510)와 증발기(400) 사이로 순환시킨다. In a particular embodiment, the outside air temperature input to the control unit through the temperature sensor according to the present invention is analyzed to about 0 ℃ or less or the pressure input to the control unit through the differential pressure sensor is increased by about 10% or more than the reference pressure compared to the reference pressure If it is analyzed, the control unit operates the heat exchange medium flow means 530 to circulate the heat exchange medium existing inside the internal pipe 520 between the heat exchanger 510 and the evaporator 400.

이에 따라, 열교환매체는 열교환기(510)를 통해 냉매로부터 응축열을 흡수하고 상기 응축열을 증발기(400)의 표면에 제공하여 성에를 효과적으로 제거한다. 이와 같은 작동으로 기후조건이 불리한 경우에도 히트펌프 시스템은 그 운전이 가능하게 된다. 여기서, 기준압력은 증발기(400)의 표면에 성에가 착상되지 않는 상태에서 측정된 증발기(400) 내부의 압력을 의미한다. Accordingly, the heat exchange medium absorbs condensation heat from the refrigerant through the heat exchanger 510 and provides the condensation heat to the surface of the evaporator 400 to effectively remove frost. This operation allows the heat pump system to operate even in adverse weather conditions. Here, the reference pressure refers to the pressure inside the evaporator 400 measured in the state that frost is not implanted on the surface of the evaporator 400.

즉, 이슬맺힘 방지장치(500)와 증발기(400)가 병행작동하면, 상기 증발기(400)에서 냉매의 증발작용 시 증발기(400) 표면과 외기 온도와의 차가 큼으로 인해 발생되는 이슬맺힘과 성에 착상을 차단하거나 최소화 할 수 있다.That is, when the dew condensation preventing device 500 and the evaporator 400 is operated in parallel, the dew condensation and frost caused by the difference between the surface of the evaporator 400 and the outside air temperature during the evaporation of the refrigerant in the evaporator 400 is large. You can block or minimize the idea.

따라서, 본 발명은 증발기(400)의 표면에 생성된 이슬이나 성에를 제거하기 위한 별도의 제상작업이 필요하지 않으며, 이에 따라 히트펌프 시스템의 운전이 중단되지 않으므로, 우수한 난방효율을 제공한다.
Therefore, the present invention does not require a separate defrosting operation for removing dew or frost generated on the surface of the evaporator 400, and thus does not stop the operation of the heat pump system, thereby providing excellent heating efficiency.

전술한 구성요소를 갖는 본 발명에 따른 히트펌프 시스템의 난방 사이클을 설명하면 다음과 같다. Referring to the heating cycle of the heat pump system according to the present invention having the above components are as follows.

먼저, 압축기(100)로 공급되어 압축된 후 응축기(200)를 향하여 배출된 냉매는 순환배관(P)을 따라 응축기(200)에 공급된다. First, the refrigerant supplied to the compressor 100 and compressed and then discharged toward the condenser 200 is supplied to the condenser 200 along the circulation pipe P.

그 다음, 상기 응축기(200)에 공급된 고온고압의 기체 상태인 냉매는 실내 공기 및/또는 수배관을 따라 순환하는 물에 열을 배출하면서 응축되어 열교환기(510)를 향하여 배출된다. 즉, 압축기(100)로부터 배출된 고온고압의 냉매는 응축기(200)를 지나는 도중에 공기 또는 물과 열교환되면서 응축되며, 이것에 의해 실내는 난방이 이루어진다.Then, the high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant supplied to the condenser 200 is condensed while discharging heat to the water circulating along the indoor air and / or the water pipe and discharged toward the heat exchanger 510. That is, the high temperature and high pressure refrigerant discharged from the compressor 100 is condensed while being heat-exchanged with air or water while passing through the condenser 200, whereby the room is heated.

그 다음, 응축기(200)로부터 배출된 냉매는 상기 응축기(200)와 열교환기(510)의 사이에 설치된 순환배관(P)을 따라 상기 열교환기(510)의 제1코일에 공급되어 제2코일의 열교환매체와 열교환한 다음 팽창밸브(300)를 향하여 배출된다. Next, the refrigerant discharged from the condenser 200 is supplied to the first coil of the heat exchanger 510 along the circulation pipe P installed between the condenser 200 and the heat exchanger 510 to supply the second coil. After heat exchange with the heat exchange medium of the expansion valve 300 is discharged toward.

그 다음, 상기 열교환기(510)를 통과한 냉매는 열교환기(510)와 팽창밸브(300) 사이에 설치된 순환배관(P)을 따라 상기 팽창밸브(300)로 공급되어 팽창된 후 증발기(400)를 향하여 배출된다. Next, the refrigerant passing through the heat exchanger 510 is supplied to the expansion valve 300 and expanded along the circulation pipe P installed between the heat exchanger 510 and the expansion valve 300, and then expanded. Is discharged toward).

상기 팽창밸브(300)를 통과한 냉매는 팽창밸브(300)와 증발기(400) 사이에 설치된 순환배관(P)을 따라 상기 증발기(400)로 공급되어 실외 공기의 열을 흡수하면서 증발된 후 압축기(100)를 향하여 배출된다.The refrigerant passing through the expansion valve 300 is supplied to the evaporator 400 along the circulation pipe (P) installed between the expansion valve 300 and the evaporator 400 to be evaporated while absorbing the heat of the outdoor air, the compressor It is discharged toward 100.

이때, 내부배관(520)을 순환하는 열교환매체는 증발기(400)와 간접적으로 열교환되어진 후 내부배관(520)을 따라 열교환기(510)의 제2코일에 공급된다. At this time, the heat exchange medium circulating in the inner pipe 520 is indirectly heat exchanged with the evaporator 400 and then supplied to the second coil of the heat exchanger 510 along the inner pipe 520.

상기 열교환기(510)의 제2코일에 공급된 열교환매체는 제1코일의 냉매와 간접 열교환되어진 후 내부배관(520)을 통해 다시 증발기(400)로 공급되는 순환사이클을 이룬다. The heat exchange medium supplied to the second coil of the heat exchanger 510 forms a circulating cycle in which the heat exchange medium is indirectly heat exchanged with the refrigerant of the first coil and then supplied to the evaporator 400 through the internal pipe 520 again.

다만, 증발기(400)는 외기 온도가 약 0℃ 이하로 떨어지고, 증발기(400)를 통과하는 공기의 온도가 노점온도 이하로 강하되면, 상기 증발기(400)의 표면에 이슬이 맺히거나 성에가 착상되므로, 온도센서에서 측정된 증발기(400) 표면온도 또는 외기 온도가 제어부에 설정된 온도, 예를 들어 약 0℃ 이상인 것으로 판단된 경우, 제어부는 열교환매체 유동수단(530)를 정지시켜 내부배관(520)을 순환되는 열교환매체를 유동을 정지시킨다.However, the evaporator 400 when the outside air temperature drops to about 0 ℃ or less, when the temperature of the air passing through the evaporator 400 drops below the dew point temperature, dew or condensation on the surface of the evaporator 400 is implanted Therefore, when it is determined that the surface temperature or the outside air temperature of the evaporator 400 measured by the temperature sensor is a temperature set in the control unit, for example, about 0 ° C. or more, the control unit stops the heat exchange medium flow unit 530 to internal pipe 520. Stop the flow of heat exchange medium circulating.

이와 같이, 이슬맺힘 방지장치(500)를 히트펌프 시스템에 형성시킨 경우, 열교환매체가 응축기(200)를 통과한 냉매로부터 응축열을 흡수하여 차가운 실외의 환경에 노출된 증발기(400)의 표면에 제공하기 때문에 상기 표면에는 이슬맺힘이나 성에가 발생될 염려가 없다. As such, when the dew condensation preventing device 500 is formed in the heat pump system, the heat exchange medium absorbs the condensation heat from the refrigerant passing through the condenser 200 and provides the surface of the evaporator 400 exposed to the cold outdoor environment. Therefore, there is no fear of dew or frost on the surface.

다시 말해, 본 발명에서 난방 운전 시 냉매의 흐름은 종래와 동일하지만, 상기 응축기(200)를 통과한 냉매로부터 응축열 일부를 흡수한 열교환매체가 내부배관(520)을 따라 열교환기(510)와 증발기(400)를 순환하는 구성은 종래와 다르며, 이 과정을 통해 상기 증발기(400)의 표면에 이슬이 맺히거나 성에가 착상되는 것이 방지된다.
In other words, in the present invention, the flow of the refrigerant during the heating operation is the same as the conventional one, but the heat exchange medium absorbing a part of the condensation heat from the refrigerant passing through the condenser 200, the heat exchanger 510 and the evaporator along the inner pipe 520 The configuration of circulating 400 is different from that of the related art, and dew condensation or frost on the surface of the evaporator 400 is prevented through this process.

한편, 본 발명은 증발기에 착상된 성에를 제거하기 위한 히트펌프 시스템의 제어방법을 제공한다. On the other hand, the present invention provides a control method of a heat pump system for removing frost formed on the evaporator.

본 발명에 따른 히트펌프 시스템의 제어방법은 먼저, 난방 운전에 따라 압축기(100), 응축기(200), 팽창밸브(300), 증발기(400)를 작동시킨다(단계 S10). 이어서, 상기 증발기(400)의 내부압력을 측정하고, 상기 내부압력이 소정 압력 이상이면 1차 응축열 교환수단을 정지시킨다(단계 S20). 이어서, 상기 응축기(200)를 통과한 냉매를 열교환기(510)로 유동시키고(단계 S30), 열교환매체를 상기 열교환기(510)와 증발기(400) 사이로 순환시킨다(단계 S40).In the control method of the heat pump system according to the present invention, first, the compressor 100, the condenser 200, the expansion valve 300, and the evaporator 400 are operated according to the heating operation (step S10). Subsequently, the internal pressure of the evaporator 400 is measured, and the primary condensation heat exchange means is stopped when the internal pressure is equal to or greater than a predetermined pressure (step S20). Subsequently, the refrigerant passing through the condenser 200 is flowed to the heat exchanger 510 (step S30), and the heat exchange medium is circulated between the heat exchanger 510 and the evaporator 400 (step S40).

이를 각 단계별로 설명하면 다음과 같다. This is explained in each step as follows.

먼저, 본 실시예에서는 난방 운전에 따라 압축기(100), 응축기(200), 팽창밸브(300), 증발기(400)를 제어부로 작동시킨다(단계 S10).First, in this embodiment, the compressor 100, the condenser 200, the expansion valve 300, and the evaporator 400 are operated as a control unit in accordance with the heating operation (step S10).

외부의 조작에 따라 히트펌프 시스템의 온(ON)버튼이 클릭되면, 제어부는 순환배관(P)의 일측에 설치된 순환펌프(600)와 압축기(100), 응축기(200), 팽창밸브(300), 증발기(400)를 작동시켜, 냉매가 순차적으로 압축기(100), 응축기(200), 팽창밸브(300), 증발기(400)를 순환하도록 한다.
When the ON button of the heat pump system is clicked according to an external operation, the control unit includes a circulation pump 600, a compressor 100, a condenser 200, and an expansion valve 300 installed at one side of the circulation pipe P. The evaporator 400 is operated to allow the refrigerant to circulate the compressor 100, the condenser 200, the expansion valve 300, and the evaporator 400 sequentially.

이어서, 상기 증발기(400)의 내부압력을 차압센서로 측정하고, 상기 내부압력을 제어부로 분석하여 상기 내부압력이 기 설정된 압력 이상이면 상기 응축기(200)에 설치된 1차 응축열 교환수단을 정지시킨다(단계 S20). Subsequently, the internal pressure of the evaporator 400 is measured by a differential pressure sensor, and the internal pressure is analyzed by the controller to stop the primary condensation heat exchange means installed in the condenser 200 when the internal pressure is equal to or greater than a preset pressure ( Step S20).

상기 차압센서는 증발기(400)의 내부압력을 지속적으로 측정하고, 측정된 내부압력을 제어부로 전송한다. 그리고 제어부는 차압센서로부터 입력된 내부압력이 기 설정된 압력 이상으로 분석되면, 1차 응축열 교환수단에 정지신호를 송신하여 상기 1차 응축열 교환수단을 정지시킨다.The differential pressure sensor continuously measures the internal pressure of the evaporator 400 and transmits the measured internal pressure to the controller. When the internal pressure input from the differential pressure sensor is analyzed to be equal to or greater than the preset pressure, the controller transmits a stop signal to the primary condensation heat exchange means to stop the primary condensation heat exchange means.

이와 같이, 1차 응축열 교환수단을 정지시키면 물, 공기 등의 2차 유체가 순환되지 않게 되므로, 결국 응축기(200)를 통해 응축된 냉매는 2차 유체로 1차 응축열을 배출할 수 없게 된다. 따라서, 응축기(200)를 통과한 냉매는 1차 응축열 및 2차 응축열을 갖게 된다.
As such, when the primary condensation heat exchange means is stopped, secondary fluids such as water and air are not circulated, and thus, the refrigerant condensed through the condenser 200 cannot discharge the primary condensation heat as the secondary fluid. Therefore, the refrigerant passing through the condenser 200 has a primary heat of condensation and a secondary heat of condensation.

그 다음, 상기 응축기(200)를 통과한 냉매를 응축기(200)와 팽창밸브(300) 사이에 설치된 열교환기(510)로 유동시킨다(단계 S30). Then, the refrigerant passing through the condenser 200 flows to the heat exchanger 510 installed between the condenser 200 and the expansion valve 300 (step S30).

상기 응축기(200)로부터 배출된 냉매는 상기 응축기(200)와 열교환기(510)의 사이에 설치된 순환배관(P)을 따라 상기 열교환기(510)의 제1코일에 공급되어 제2코일의 열교환매체와 열교환한 다음 팽창밸브(300)를 향하여 배출된다. The refrigerant discharged from the condenser 200 is supplied to the first coil of the heat exchanger 510 along the circulation pipe P installed between the condenser 200 and the heat exchanger 510 to exchange heat of the second coil. Heat exchange with the medium and then discharged toward the expansion valve (300).

다시 말해, 상기 열교환매체는 냉매로부터 1차 응축열 및 2차 응축열을 흡수하게 된다.
In other words, the heat exchange medium absorbs the first and second condensation heat from the refrigerant.

마지막으로, 상기 내부배관(520) 내부의 열교환매체를 상기 열교환기(510)와 증발기(400) 사이로 순환시킨다(단계 S40).Finally, the heat exchange medium in the inner pipe 520 is circulated between the heat exchanger 510 and the evaporator 400 (step S40).

이때, 1차 응축열 및 2차 응축열을 흡수한 열교환매체는 증발기(400)와 간접 열교환을 통해 증발기(400)에 1차 응축열 및 2차 응축열을 제공할 수 있게 되므로, 2차 응축열만을 흡수한 열교환매체보다 증발기(400)에 높은 열량을 제공할 수 있게 된다.
At this time, since the heat exchange medium absorbing the first and second condensation heat can provide the first and second condensation heat to the evaporator 400 through indirect heat exchange with the evaporator 400, the heat exchanger absorbing only the second condensation heat. It is possible to provide a higher amount of heat to the evaporator 400 than the medium.

전술한 바와 같이, 본 발명은 이슬맺힘 방지장치(500)를 통해 증발기(400)의 표면에 이슬이 맺히거나 성에가 착상되는 것을 미연에 방지할 수 있게 된다. 또한, 온도센서를 통해 증발기(400)의 표면에 제공된 2차 응축열만으로 이슬맺힘이나 성에의 착상이 방지되지 않는 경우가 발생되어도 차압센서로부터 측정된 내부압력을 분석한 제어부를 통해 1차 응축열 교환수단을 정지시킴으로써, 증발기(400)의 표면에 1차 응축열 및 2차 응축열을 제공하여 증발기(400)의 표면에 형성된 이슬이나 성에를 제거할 수 있게 된다. As described above, the present invention can prevent the dew condensation or frost on the surface of the evaporator 400 through the dew formation preventing device 500 in advance. In addition, even if a case where dew condensation or frosting is not prevented only by the secondary condensation heat provided on the surface of the evaporator 400 through the temperature sensor, the primary condensation heat exchange means is analyzed through a controller that analyzes the internal pressure measured by the differential pressure sensor. By stopping the, it is possible to remove the dew or frost formed on the surface of the evaporator 400 by providing the first and second condensation heat on the surface of the evaporator 400.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It can be understood that it is possible.

100 : 압축기 110 : 기수분리기
200 : 응축기 300 : 팽창밸브
310 : 제1팽창밸브 320 : 제2팽창밸브
400 : 증발기 500 : 이슬맺힘 방지장치
510 : 열교환기 520 : 내부배관
530 : 열교환매체 유동수단 600 : 순환펌프
800 : 수액기 900 : 분기관
910 : 솔레노이드 밸브 P : 순환배관100: compressor 110: separator
200: condenser 300: expansion valve
310: first expansion valve 320: second expansion valve
400: evaporator 500: dew formation prevention device
510: heat exchanger 520: internal piping
530: heat exchange medium flow means 600: circulation pump
800: receiver 900: branch pipe
910: solenoid valve P: circulation piping

Claims

A heat pump system comprising a compressor, a condenser connected to the compressor, an expansion valve connected to the condenser, and an evaporator connected to the expansion valve.
An inner pipe disposed adjacent to the evaporator and adjacent to the circulation pipe connecting the condenser and the expansion valve;
A heat exchanger configured to allow the refrigerant discharged from the condenser to flow to the expansion valve and the heat exchange medium flowing to circulate the inside of the internal pipe;
Heat exchange medium flow means installed in the inner pipe to circulate the heat exchange medium along the inner pipe; And
A control unit electrically connected to the heat exchange medium flow unit to operate the heat exchange medium flow unit according to an external manipulation;
Heat pump system comprising a dew condensation prevention device consisting of.

According to claim 1, wherein the dew is prevented device
And a temperature sensor installed to measure the outside temperature and providing the measured temperature to the controller.

The method of claim 1,
And a differential pressure sensor installed in the evaporator so as to measure the internal pressure of the evaporator and providing the measured pressure to the controller.

The method of claim 3, wherein the control unit
If the pressure input from the differential pressure sensor is analyzed to increase more than 10% of the reference pressure, the heat pump system, characterized in that for operating the heat exchange medium flow means.

Operating the compressor, the condenser, the expansion valve, and the evaporator in accordance with the heating operation;
Measuring the internal pressure of the evaporator with a differential pressure sensor, and analyzing the internal pressure with a controller to stop the primary condensation heat exchange means installed in the condenser if the internal pressure is equal to or greater than a preset pressure;
Flowing the refrigerant passing through the condenser to a heat exchanger installed between the condenser and the expansion valve; And
Circulating a heat exchange medium in the inner pipe between the heat exchanger and the evaporator;
Control method of a heat pump system comprising a.