KR101312098B1 - A hybrid boiler - Google Patents

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KR101312098B1
KR101312098B1 KR1020130036797A KR20130036797A KR101312098B1 KR 101312098 B1 KR101312098 B1 KR 101312098B1 KR 1020130036797 A KR1020130036797 A KR 1020130036797A KR 20130036797 A KR20130036797 A KR 20130036797A KR 101312098 B1 KR101312098 B1 KR 101312098B1
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heat
heat pump
heat source
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boiler
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KR1020130036797A
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김정식
김학윤
배희봉
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(주)대성기연
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Abstract

PURPOSE: A hybrid boiler is provided to smoothly drive an electrode boiler even at low temperature by exchanging the heat from a heating source of a heat pump to the electrode boiler. CONSTITUTION: A hybrid boiler (100) comprises a heat pump (10), a heating unit (20), a heating source supply unit, an auxiliary heating source supply unit, and a thermal storing tank (50). The heat pump is connected to a compressor (11), a condenser (12), an expansion valve (13), an evaporator (14), and a liquid separator (15). An electrode boiler (22) which is operated by receiving a heating source is connected to the heating unit by a second connecting pipe (23). A heating source tank and a second heat exchanger are connected to the heating source supply unit by a third connecting pipe. The auxiliary heating source supply unit includes an auxiliary evaporator formed on first and second bypass lines. The thermal storing tank is connected to the electrode boiler and a fourth connecting pipe (51).

Description

하이브리드 보일러{A Hybrid Boiler}Hybrid Boiler

본 발명은 히트펌프와 전극 보일러를 이용하여 난방의 효율성을 향상시킬 수 있는 하이브리드 보일러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 히트펌프보다 상대적으로 고온을 발생하는 전극 보일러의 난방 효율성을 향상시키기 위해 히트펌프의 열원을 전극 보일러에 열교환 시킴으로써, 저온일 때에도 전극 보일러의 가동이 원활해 질 수 있고, 지하수나 폐열과 같이 열을 포함하고 있는 열원을 열원공급부를 통해 히트펌프의 증발기와 접촉시켜 열교환을 하기 때문에, 외부 날씨가 저온일 때에도 히트펌프의 효율성을 향상시킬 수 있고, 열원공급부를 통한 열원 공급이 원활히 이루어지지 않을 때에는 보조 열원공급부를 통해 열교환과정을 수행하여 히트펌프의 열효율성을 향상시킬 수 있는 하이브리드 보일러에 관한 것이다.
The present invention relates to a hybrid boiler that can improve the efficiency of heating by using a heat pump and an electrode boiler, and more particularly, to improve the heating efficiency of an electrode boiler that generates a relatively high temperature than the heat pump. Heat exchanger to the electrode boiler, the electrode boiler can be smoothly operated even at low temperatures, and heat sources containing heat such as groundwater or waste heat are contacted with the evaporator of the heat pump through the heat source supply unit for heat exchange. In addition, it is possible to improve the efficiency of the heat pump even when the external weather is low, and when the heat source supply through the heat source supply is not made smoothly, a heat exchange process is performed through the auxiliary heat source supply unit to improve the heat efficiency of the heat pump. It is about a boiler.

겨울철 이용하는 보일러에는 등유, LPG와 같은 연료를 이용한 보일러가 일반적으로 사용되고 있으나, 최근에는 고유가시대를 맞이하여 전기저항성을 이용한 전극 보일러가 각광을 받고 있는 추세이다. 상기 전극 보일러는 전기저항체를 이용해 발생하는 저항열을 이용하여 보일러 수와의 열교환을 통해 난방을 할 수 있다.Boilers using fuels such as kerosene and LPG are generally used in winter boilers, but recently, electrode boilers using electric resistance have been in the spotlight due to high oil prices. The electrode boiler may be heated by heat exchange with the water of the boiler by using resistance heat generated by using an electric resistor.

한편, 겨울철 난방을 위한 장치 중 히트펌프는 냉동사이클을 통해 발생하는 열원을 실내에 공급하는 장치이다.On the other hand, the heat pump of the device for heating in winter is a device for supplying the heat source generated through the refrigeration cycle to the room.

상기 전극 보일러나 히트펌프는 열원의 생성시 연료를 이용하지 않고 이용할 수 있는 점에서 최근 사용자들에게 각광을 받고 있다.The electrode boiler or the heat pump has recently been in the spotlight by users in that it can be used without the use of fuel when generating a heat source.

이에 최근에는 전극 보일러와 히트펌프를 결합한 형태의 난방장치가 제안되고 있다.Recently, a heating apparatus of a combination of an electrode boiler and a heat pump has been proposed.

우선, 등록특허 제10-0978800호(2010.08.24)는 히트펌프시스템의 보조열원공급장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 히트펌프를 통해 냉, 난방을 할 수 있으며, 보일러를 포함하는 보조열원 시스템을 도입해 히트펌프의 구동시 열 효율성을 향상시킬 수 있도록 구성되어 있다.First, Korean Patent No. 10-0978800 (Aug. 24, 2010) relates to an auxiliary heat source supplying device and a control method of a heat pump system, which can cool and heat through a heat pump, and an auxiliary heat source system including a boiler. It is configured to improve the thermal efficiency when driving the heat pump.

또한, 등록특허 제10-0923206호(2009.10.15.)는 수출열식 히트펌프 냉난방 장치와 이를 이용한 에너지절약 개별 냉난방 복합장치에 관한 것으로, 이 또한 기본적인 난방은 히트펌프를 이용하되, 외부 온도가 낮을 경우 히트펌프의 열 발생 효율성이 저하되었을 때에 전극 보일러를 통해 히트펌프로 순환하는 열원의 온도를 올려줌으로써 겨울철 난방시 히트펌프의 열 효율성을 향상시킬 수 있도록 구성된다.
In addition, Korean Patent No. 10-0923206 (2009.10.15.) Relates to an export heat type heat pump cooling and heating device and an energy saving individual cooling and heating composite device using the same. In addition, the basic heating uses a heat pump, but the external temperature is low. In this case, when the heat generating efficiency of the heat pump is lowered, the temperature of the heat source circulated to the heat pump through the electrode boiler is increased to improve the heat efficiency of the heat pump during heating in winter.

상기에서 언급하였던 등록특허들은 모두 기본 난방은 히트펌프를 이용하되 겨울철 효율성을 향상시키기 위해 전극 보일러를 보조 열원으로 이용하고 있다.The above-mentioned patents all use a heat pump for basic heating, but use an electrode boiler as an auxiliary heat source to improve winter efficiency.

즉, 전극 보일러의 경우 전기저항체를 통해 열원을 생산하는 방식인데 반해, 히트펌프는 냉매 순환시 발생하는 열교환을 통해 열을 생산하는 방식으로 히트펌프에서 얻을 수 있는 열원의 온도는 전극 보일러에 비해 적다.In other words, in the case of the electrode boiler, the heat source is produced through the electric resistor, whereas the heat pump generates heat through heat exchange generated during the circulation of the refrigerant, and thus the temperature of the heat source obtained from the heat pump is lower than that of the electrode boiler. .

따라서, 상기에서와 같은 등록특허들은 히트펌프의 열 효율성을 향상시킬 수는 있겠지만, 사용자에게 제공할 수 있는 열원의 온도가 낮아 효율성이 저하되는 문제점이 있었다.
Therefore, although the registered patents as described above may improve the thermal efficiency of the heat pump, there is a problem that the efficiency is lowered because the temperature of the heat source that can be provided to the user is low.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 하이브리드 보일러는 냉매가 순환하는 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기, 액분리기가 제1연결관으로 연결되어 있는 히트펌프와; 상기 히트펌프의 응축기와 열교환이 이루어질 수 있도록 형성된 제1 열교환기에 의해 열원을 공급받아 작동하는 전극 보일러와 상기 전극 보일러에 전해액을 보충하는 전해액 보충탱크가 제2연결관으로 연결되어 있는 난방부;로 이루어져 있어, 히트펌프에서 예열된 열원을 난방부의 전극보일러에 공급하여 전극보일러의 열효율을 향상시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.The hybrid boiler of the present invention for solving the above problems includes a heat pump having a refrigerant circulating a compressor, a condenser, an expansion valve, an evaporator, and a liquid separator connected to a first connection pipe; A heating unit connected to an electrode boiler operating by receiving a heat source by a first heat exchanger configured to exchange heat with a condenser of the heat pump, and an electrolyte replenishment tank for replenishing electrolyte to the electrode boiler by a second connection pipe; It is made, characterized in that configured to improve the thermal efficiency of the electrode boiler by supplying the heat source preheated in the heat pump to the electrode boiler of the heating unit.

본 발명에서 히트펌프의 증발기와 열교환하여 히트펌프의 열 효율성을 향상시키기 위한 열원공급부를 더 포함하여 구성되며, 상기 열원공급부는 지하수나 폐열과 같은 열원을 공급할 수 있는 열원탱크와 히트펌프의 증발기와 열교환을 할 수 있는 제2 열교환기로 구성되는 것을 특징으로 한다.In the present invention is configured to further include a heat source supply for heat exchange with the evaporator of the heat pump to improve the heat efficiency of the heat pump, the heat source supply is an evaporator of the heat source tank and heat pump that can supply heat sources such as groundwater or waste heat It is characterized by comprising a second heat exchanger capable of heat exchange.

본 발명에서 히트펌프의 팽창밸브와 증발기 사이에는 제1 밸브를 형성하고, 히트펌프의 팽창밸브와 액분리기 사이에는 바이패스 라인과 상기 바이패스 라인 상에 형성되는 제2 밸브 및 보조 증발기로 이루어진 보조 열원공급부가 더 포함되어 구성되어 열원공급부를 사용하지 않을 때에는 히트펌프의 냉매가 보조 열원공급부를 통과하도록 하여 히트펌프의 열 효율성을 향상시키도록 이루어진 것을 특징으로 한다.
In the present invention, a first valve is formed between the expansion valve and the evaporator of the heat pump, and the auxiliary line consisting of a bypass line and a second evaporator formed on the bypass line between the expansion valve and the liquid separator of the heat pump. When the heat source supply unit is not used, and the heat source supply unit is not used, the refrigerant of the heat pump passes through the auxiliary heat source supply unit, characterized in that the heat efficiency of the heat pump is improved.

본 발명은 히트펌프보다 상대적으로 고온을 발생하는 전극 보일러의 난방 효율성을 향상시키기 위해 히트펌프의 열원을 전극 보일러에 열교환 시킴으로써, 저온일 때에도 전극 보일러의 가동이 원활해 질 수 있다.The present invention heats the heat source of the heat pump to the electrode boiler to improve the heating efficiency of the electrode boiler that generates a relatively high temperature than the heat pump, the operation of the electrode boiler can be smooth even at low temperatures.

특히, 지하수나 폐열과 같이 열을 포함하고 있는 열원을 열원공급부를 통해 히트펌프의 증발기와 접촉시켜 열교환을 하기 때문에, 외부 날씨가 저온일 때에도 히트펌프의 효율성을 향상시킬 수 있고, 열원공급부를 통한 열원 공급이 원활히 이루어지지 않을 때에는 보조 열원공급부를 통해 열교환과정을 수행하여 히트펌프의 열효율성을 향상시킬 수 있는 유용한 발명이다.
In particular, since the heat source containing heat such as groundwater or waste heat is contacted with the evaporator of the heat pump through the heat source supply unit to perform heat exchange, the efficiency of the heat pump can be improved even when the external weather is cold, and the heat source supply unit When the heat source supply is not smoothly performed, it is a useful invention to improve the heat efficiency of the heat pump by performing a heat exchange process through the auxiliary heat source supply unit.

도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 보일러를 도시한 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 보일러의 다른 실시 예를 도시한 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 보일러의 열원공급부 작동시의 흐름도.
도 4는 본 발명에 따른 하이브리드 보일러의 보조 열원공급부 작동시의 흐름도.1 is a block diagram illustrating a hybrid boiler according to the present invention.
Figure 2 is a block diagram showing another embodiment of a hybrid boiler according to the present invention.
3 is a flow chart during operation of the heat source supply unit of the hybrid boiler according to the present invention.
4 is a flow chart during operation of the auxiliary heat source supply unit of the hybrid boiler according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 구성을 더욱 상세하게 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

우선, 도 1 내지 도 4에서와 같이 히트펌프(10)가 구성된다.First, the heat pump 10 is configured as shown in FIGS. 1 to 4.

상기 히트펌프(10)는 냉매가 순환하는 압축기(11), 응축기(12), 팽창밸브(13), 증발기(14), 액분리기(15)가 제1연결관(16)으로 연결되어 있어, 순환하는 냉매를 통해 냉풍 및 온풍을 사용자에게 공급할 수 있는 일반적인 냉동사이클를 실현하는 부분으로서 작동부분에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.The heat pump 10 has a compressor 11, a condenser 12, an expansion valve 13, an evaporator 14, and a liquid separator 15 connected to a first connecting pipe 16 through which refrigerant is circulated. As a part of realizing a general refrigeration cycle that can supply the cold and warm air to the user through the circulating refrigerant, detailed description of the operation part will be omitted.

다음으로, 난방부(20)는 상술한 히트펌프(10)를 통해 열원을 공급받아 직접적인 난방을 할 수 있도록 구성된다.Next, the heating unit 20 is configured to be directly heated by receiving a heat source through the heat pump 10 described above.

즉, 상기 난방부(20)에는 히트펌프(10)에 형성된 응축기(12)에서 발생하는 온열을 열교환할 수 있는 제1 열교환기(21)가 구성되고, 상기 제1 열교환기(21)를 통해 열교환된 열을 이용하여 난방 공급지역에 열원을 공급할 수 있는 전극 보일러(22)가 제2연결관(23)으로 연결되어 있다.That is, the heating unit 20 is configured with a first heat exchanger 21 capable of heat-exchanging the heat generated by the condenser 12 formed in the heat pump 10, through the first heat exchanger 21 An electrode boiler 22 capable of supplying a heat source to the heating supply area using heat exchanged heat is connected to the second connecting pipe 23.

특히, 상기 전극 보일러(22)는 도면에서는 도시하지 않았지만 전해액이 담긴 용기에 전극봉을 삽입해 전기저항력을 통해 발생한 열원을 보일러 수와 열교환 시킬 수 있는 구성이면 어떠한 형태로 구성되어도 무방하다.In particular, although not shown in the drawing, the electrode boiler 22 may be configured in any form as long as the electrode rod is inserted into a container containing an electrolyte solution so as to exchange heat with heat generated by the boiler.

또한, 상기 전극 보일러(22)에는 전해액을 보충할 수 있는 전해액 보충탱크(22a)가 더 포함되어 구성될 수도 있다.In addition, the electrode boiler 22 may further include an electrolyte replenishment tank 22a capable of replenishing the electrolyte.

한편, 본 발명에서는 히트펌프(10)의 작동시 효율적인 열원 생산을 위해 열원공급부(30)를 더 포함하여 구성할 수도 있다.On the other hand, in the present invention may further comprise a heat source supply unit 30 for efficient heat source production during the operation of the heat pump (10).

상기 열원공급부(30)는 지하수나 폐열을 공급하기 위한 열원탱크(31)가 구성되고, 상기 열원탱크(31)의 열원을 히트펌프(10)의 증발기(14)에 열교환을 통해 공급하는 제2 열교환기(32)가 제3연결관(33)으로 연결되어 있다.The heat source supply unit 30 has a heat source tank 31 for supplying ground water or waste heat, the second source for supplying the heat source of the heat source tank 31 to the evaporator 14 of the heat pump 10 through heat exchange The heat exchanger 32 is connected to the third connecting pipe 33.

이러한, 열원공급부(30)는 열원탱크(31)와 제2 열교환기(32)를 순환하는 구성으로 이루어지게 된다.The heat source supply unit 30 is configured to circulate the heat source tank 31 and the second heat exchanger 32.

또한, 본 발명에서는 보조 열원공급부(40)를 더 형성할 수도 있다.In the present invention, the auxiliary heat source supply unit 40 may be further formed.

상기 보조 열원공급부(40)는 상술한 열원공급부(30)의 작동시키지 못하거나 또는 작동할 수 없는 상태일 경우에 이용할 수 있는 것으로서 상기 히트펌프(10)의 팽창밸브(13)와 증발기(14) 사이에는 제1 밸브(v1)가 형성되어 있는 제1연결관(16)이 제2 밸브(v2)가 형성되어 있는 제1바이패스 라인(41')과 연결되어 있으며, 상기 히트펌프(10)의 팽창밸브(13)와 액분리기(15) 사이에 제1연결관(16)이 제2바이패스 라인(41)으로 연결되어 있고, 상기 제1, 2바이패스 라인(41', 41) 상에 형성된 보조 증발기(42)로 구성된다.The auxiliary heat source supply unit 40 may be used when the above-described heat source supply unit 30 is inoperable or inoperable, and the expansion valve 13 and the evaporator 14 of the heat pump 10 may be used. The first connecting pipe 16 having the first valve v1 formed therebetween is connected to the first bypass line 41 'on which the second valve v2 is formed, and the heat pump 10 The first connecting pipe 16 is connected to the second bypass line 41 between the expansion valve 13 and the liquid separator 15 of the first and second bypass lines 41 ′ and 41. It consists of a secondary evaporator 42 formed in the.

물론, 상기와 같은 보조 열원공급부(40)의 구성이 추가될 경우에는 히트펌프(10)의 팽창밸브(13)와 증발기(14)에 형성된 제1 밸브(v1)와 제1바이패스 라인(41')에 형성된 제2 밸브(v2)를 통하여 사용자가 선택적으로 제1, 2 밸브(v1, v2)를 제어하여 냉매를 순환시킬 수 있도록 구성된다.Of course, when the configuration of the auxiliary heat source supply unit 40 as described above is added, the first valve v1 and the first bypass line 41 formed on the expansion valve 13 and the evaporator 14 of the heat pump 10 are of course. Through the second valve v2 formed at '), the user can selectively control the first and second valves v1 and v2 to circulate the refrigerant.

여기서, 상기 보조 열원공급부(40)의 보조 증발기(42)는 실외 또는 실내 어디에 설치하여도 무방하다.
아울러, 축열탱크(50)는 상기 전극 보일러(22)와 제4연결관(51)으로 연결되어 있다.
Here, the auxiliary evaporator 42 of the auxiliary heat source supply unit 40 may be installed outdoors or indoors.
In addition, the heat storage tank 50 is connected to the electrode boiler 22 and the fourth connecting pipe (51).

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 하이브리드 보일러의 바람직한 실시 예를 살펴보면 다음과 같다.Looking at a preferred embodiment of the hybrid boiler of the present invention made of the above configuration as follows.

우선, 본 발명의 하이브리드 보일러(100)의 주된 목적은 겨울철 난방의 효율성을 위한 것이다.First, the main purpose of the hybrid boiler 100 of the present invention is for the efficiency of heating in winter.

즉, 통상적인 히트펌프는 냉매의 순환을 통해 열원을 생성하는 것으로서 열교환을 통해 최대 50 ∼ 60℃의 중온수 만을 생산할 수 있다.That is, a typical heat pump generates heat source through circulation of a refrigerant, and may produce only hot water having a maximum temperature of 50 to 60 ° C. through heat exchange.

또한, 통상적인 전극 보일러의 경우 전기저항을 통해 열원을 공급하는 것으로 최대 70 ∼ 80℃의 온수를 생산할 수 있으나 전해액의 온도가 낮을 경우 전해액을 일정 온도로 상승시킨 후 열교환을 통해 고온의 온수를 생성하는데 많은 전력이 소모되어 소비자가 부담하여야 하는 전기료의 상승과 더불어 일정 온도의 온수(70 ∼ 80℃)를 생성하는데 많은 시간이 소요되어 효율성이 저하된다.In addition, in the case of a conventional electrode boiler, it is possible to produce hot water of up to 70 ~ 80 ℃ by supplying a heat source through the electrical resistance, but when the temperature of the electrolyte is low, the electrolyte is raised to a certain temperature and then hot water is generated through heat exchange. In addition, a lot of power is consumed, and the cost of electricity is increased by the consumer, and a lot of time is required to generate hot water (70 to 80 ° C.) at a predetermined temperature, thereby reducing efficiency.

이에 본 발명에서는 난방부(20)에 형성된 전극 보일러(22)를 순환하는 전해액을 히트펌프(10)의 응축기(12)에서 발생하는 열원과 열교환이 이루어질 수 있도록 난방부(20)에 제1 열교환기(21)를 형성함으로써 난방부(20)의 전극 보일러(22)를 순환하는 전해액을 예열시키기 때문에 난방부(20)의 전극 보일러(22)를 통해 온수의 공급시간이 단축됨은 물론, 전극 보일러(22)를 통한 온수 생산시 소요되는 전력소비량도 줄어들게 되어 난방의 효율성을 향상시키도록 작용하게 된다.Accordingly, in the present invention, the first heat exchanger is applied to the heating unit 20 so that the electrolyte solution circulating in the electrode boiler 22 formed in the heating unit 20 can be exchanged with a heat source generated in the condenser 12 of the heat pump 10. Since the electrolytic solution circulating the electrode boiler 22 of the heating unit 20 is preheated by forming the group 21, the supply time of hot water is shortened through the electrode boiler 22 of the heating unit 20, as well as the electrode boiler. Electric power consumption consumed when producing hot water through (22) is also reduced to act to improve the efficiency of heating.

한편, 본 발명에서의 히트펌프(10)는 앞서 설명한 바와 같이 냉매를 순환시키는 냉동사이클을 통해 얻은 열원을 난방부(20)에 제공하게 된다.On the other hand, the heat pump 10 in the present invention is to provide the heating unit 20 with the heat source obtained through the refrigeration cycle circulating the refrigerant as described above.

또한, 상기 히트펌프(10)에 형성된 증발기(14)의 경우 순환하는 냉매가 외기와 접촉하여 열을 흡수한 후 순환하여 응축기(12)를 통해 난방부(20)와 열교환이 이루어져 전해액을 예열시키도록 구성되는데, 이때에, 외기의 온도가 -5℃이하로 내려가게 되면 증발기(14)를 통과하는 냉매가 열교환이 원활히 이루어지지 않게 되어 히트펌프(10)의 효율성이 저하된다.In the case of the evaporator 14 formed in the heat pump 10, the circulating refrigerant absorbs heat after contacting with the outside air, and circulates to exchange heat with the heating unit 20 through the condenser 12 to preheat the electrolyte. At this time, when the temperature of the outside air is lowered below -5 ° C, the refrigerant passing through the evaporator 14 is not heat exchange smoothly, the efficiency of the heat pump 10 is lowered.

이에 본 발명에서는 도 3에서와 같이 히트펌프(10)에 형성된 증발기(14)에 열원을 공급할 수 있는 열원공급부(30)를 형성함으로써 히트펌프(10)의 열효율성을 향상시킬 수 있도록 작용하게 된다.Accordingly, in the present invention, as shown in FIG. 3, a heat source supply unit 30 capable of supplying a heat source to the evaporator 14 formed in the heat pump 10 serves to improve the thermal efficiency of the heat pump 10. .

즉, 상기 열원공급부(30)는 지하수나 폐열과 같은 열원을 공급하는 열원탱크(31) 및 증발기(14)와 열교환이 이루어질 수 있는 제2 열교환기(32)를 구성하여 히트펌프(10)의 작동시 증발기(14)의 열교환 효율성이 향상될 수 있도록 작용하게 되어 종국에는 히트펌프(10)의 열효율성을 향상시킬 수 있게 된다.That is, the heat source supply unit 30 constitutes a heat source tank 31 for supplying a heat source such as ground water or waste heat, and a second heat exchanger 32 that may exchange heat with the evaporator 14 to form a heat pump 10. In operation, the heat exchange efficiency of the evaporator 14 is acted to be improved, and finally, the heat efficiency of the heat pump 10 can be improved.

또한, 상기와 같은 열원공급부(30)의 구성이 포함된 상태에서 열원공급부(30)를 이용하지 못하게 될 경우에는 보조 열원공급부(40)를 통해 외기와 열교환이 이루어질 수 있도록 할 수도 있다.In addition, when the heat source supply unit 30 cannot be used in the state in which the configuration of the heat source supply unit 30 is included, heat exchange with the outside air may be made through the auxiliary heat source supply unit 40.

즉, 열원공급부(30)는 앞서 설명한 바와 같이 폐열이나 지하수 등의 열원을 이용하는 방식으로 이루어져 있는데, 지하수 연결라인(도면에 미도시)이 얼어버리거나 동파 되었을 경우 또는 폐열의 발생이 없을 경우에는 열원공급부(30)를 사용하지 못하게 된다.That is, the heat source supply unit 30 is made of a method using a heat source such as waste heat or ground water as described above, when the ground water connection line (not shown) is frozen or frozen, or there is no waste heat generated heat source supply unit You will not be able to use (30).

상기와 같이 열원공급부(30)가 형성된 상태에서 열원공급부(30)의 사용이 어려울 경우에는 도 4에서와 같이 히트펌프(10)에 형성된 제1 밸브(v1)를 닫음으로 설정함과 동시에 보조 열원공급부(40)의 제1바이패스 라인(41') 상에 형성된 제2 밸브(v2)를 열림 상태로 설정하여 히트펌프(10)의 팽창밸브(13)를 통과한 냉매가 증발기(14)로 이동하는 것을 차단함과 동시에 보조 열원공급부(40)의 바이패스 라인(41) 상에 형성된 보조 증발기(42) 및 히트펌프(10)의 액분리기(15)로 냉매가 이동할 수 있도록 하여 보조 증발기(42)를 통한 열교환에 의해 히트펌프(10)의 열효율성을 향상시킬 수 있도록 작용하게 된다.When it is difficult to use the heat source supply unit 30 in the state in which the heat source supply unit 30 is formed as described above, as shown in FIG. 4, the first valve v1 formed in the heat pump 10 is set to close and the auxiliary heat source. The second valve v2 formed on the first bypass line 41 ′ of the supply unit 40 is set to the open state, and the refrigerant passing through the expansion valve 13 of the heat pump 10 is transferred to the evaporator 14. At the same time, the refrigerant is moved to the auxiliary evaporator 42 formed on the bypass line 41 of the auxiliary heat source supply unit 40 and the liquid separator 15 of the heat pump 10 to block the movement of the auxiliary evaporator ( The heat exchange through 42 serves to improve the thermal efficiency of the heat pump 10.

상술한 바와 같이 본 발명은 히트펌프보다 더 고온의 온수를 생산해 낼 수 있는 전극 보일러를 이용하여 실내를 난방시키되, 전극 보일러의 효율성을 향상시키기 위해 히트펌프를 이용해 전해액을 예열시킴으로써 난방시간 및 전력소비량을 단축할 수 있고, 열원공급부 및 보조 열원공급부를 통해 히트펌프의 열효율성을 향상시켜 동절기시 전반적인 난방의 효율성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.As described above, the present invention heats the room by using an electrode boiler capable of producing hot water of higher temperature than the heat pump, and preheats the electrolyte by using a heat pump to improve the efficiency of the electrode boiler. It is possible to shorten, improve the heat efficiency of the heat pump through the heat source supply unit and the auxiliary heat source supply unit to improve the efficiency of the overall heating during the winter season.

상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 대해 기재한 것이지만 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명의 기술적인 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 변형하여 실시할 수 있음을 명시한다.
Although the above-described embodiments have been described with respect to one preferred embodiment of the present invention, the present invention is not limited thereto and specifies that the present invention may be modified in various forms without departing from the technical spirit of the present invention.

10 : 히트펌프
11 : 압축기 12 : 응축기 13 : 팽창밸브 14 : 증발기 15 : 액분리기
20 : 난방부
21 : 제1 열교환기 22 : 전극 보일러 22a : 전해액 보충탱크
30 : 열원공급부
31 : 열원탱크 32 : 제2 열교환기
40 : 보조 열원공급부
41 : 제2바이패스 라인 42 : 보조 증발기
v1 : 제1 밸브 v2 : 제2 밸브
100 : 하이브리드 보일러10: heat pump
11 Compressor 12 Condenser 13 Expansion Valve 14 Evaporator 15 Liquid Separator
20: heating unit
21: first heat exchanger 22: electrode boiler 22a: electrolyte replenishment tank
30: heat source supply unit
31: heat source tank 32: second heat exchanger
40: auxiliary heat source supply unit
41: second bypass line 42: auxiliary evaporator
v1: first valve v2: second valve
100: hybrid boiler

Claims (3)

냉매가 순환하는 압축기(11), 응축기(12), 팽창밸브(13), 증발기(14), 액분리기(15)가 제1연결관(16)으로 연결되어 있는 히트펌프(10);
상기 히트펌프(10)의 응축기(12)와 열교환이 이루어질 수 있도록 형성된 제1 열교환기(21)에 의해 열원을 공급받아 작동하는 전극 보일러(22)가 제2연결관(23)으로 연결되어 있는 난방부(20);
지하수나 폐열과 같은 열원을 공급할 수 있는 열원탱크(31)와 상기 히트펌프(10)의 증발기(14)와 열교환을 할 수 있는 제2 열교환기(32)가 제3연결관(33)으로 연결되어 있는 열원공급부(30);
상기 히트펌프(10)의 팽창밸브(13)와 증발기(14) 사이에는 제1 밸브(v1)가 형성되어 있는 제1연결관(16)이 제2 밸브(v2)가 형성되어 있는 제1바이패스 라인(41')과 연결되어 있으며, 상기 히트펌프(10)의 팽창밸브(13)와 액분리기(15) 사이에 제1연결관(16)이 제2바이패스 라인(41)으로 연결되어 있고, 상기 제1, 2바이패스 라인(41', 41) 상에 형성된 보조 증발기(42)로 이루어진 보조 열원공급부(40);
상기 전극 보일러(22)와 제4연결관(51)으로 연결되어 있는 축열탱크(50);로 이루어진 것에 특징이 있는 하이브리드 보일러.A heat pump 10 having a refrigerant 11 circulating, a condenser 12, an expansion valve 13, an evaporator 14, and a liquid separator 15 connected to a first connecting pipe 16;
The electrode boiler 22 which is operated by being supplied with a heat source by the first heat exchanger 21 formed to exchange heat with the condenser 12 of the heat pump 10 is connected to the second connection pipe 23. A heating unit 20;
A heat source tank 31 capable of supplying a heat source such as groundwater or waste heat and a second heat exchanger 32 capable of heat exchange with the evaporator 14 of the heat pump 10 are connected to the third connecting pipe 33. A heat source supply unit 30;
The first connecting pipe 16 having the first valve v1 is formed between the expansion valve 13 and the evaporator 14 of the heat pump 10 has a first valve having a second valve v2 formed therein. It is connected to the pass line 41 ', the first connecting pipe 16 is connected to the second bypass line 41 between the expansion valve 13 and the liquid separator 15 of the heat pump 10 An auxiliary heat source supply unit (40) comprising auxiliary evaporators (42) formed on the first and second bypass lines (41 ', 41);
And a heat storage tank 50 connected to the electrode boiler 22 and the fourth connection pipe 51. 삭제delete 삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR200270411Y1 (en) * 2001-12-17 2002-04-03 홍성섭 Hot water generating apparatus using heat pump
JP2002181385A (en) * 2000-12-14 2002-06-26 Noritz Corp Hot-water supplier

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