KR101340640B1 - 폐열회수용 하이브리드 히트펌프장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폐열회수용 하이브리드 히트펌프장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 학교 급식실의 취사실에서 발생하는 폐열을 폐열 열교환기를 통해 열원을 회수하여 난방 또는 온수제조에 이용됨으로써, 에너지 절감 및 고효율 기기의 개발이 증대되고, 그로 인해 히트펌프의 다양한 활용을 통해 제품 수요가 증대되어 상품 경쟁력이 강화되며, 신기술 개발에 의한 중소기업 연구기반이 강화되는 특징으로 한다.

Description

폐열회수용 하이브리드 히트펌프장치{Waste heat recovery with Hybrid of Heat pump equipment}
본 발명은 폐열회수용 하이브리드 히트펌프장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 학교 급식실의 취사실에서 발생하는 폐열을 폐열 열교환기를 통해 열원을 회수하여 난방 또는 온수제조에 이용됨으로써, 에너지 절감 및 고효율 기기의 개발이 증대되고, 그로 인해 히트펌프의 다양한 활용을 통해 제품 수요가 증대되어 상품 경쟁력이 강화되며, 신기술 개발에 의한 중소기업 연구기반이 강화되는 폐열회수용 하이브리드 히트펌프장치에 관한 것이다.
일반적으로, 학교의 급식실(식당)에 냉,난방을 히트 펌프식 냉ㆍ난방시스템으로 사용하는데, 상기 히트 펌프식 냉ㆍ난방시스템은 압축기, 4방밸브, 실내 열교환기, 팽창밸브, 실외 열교환기 및 상기 4방밸브를 도관으로 순서대로 연결하고, 상기 4방밸브와 압축기를 흡입도관으로 연결하여 구성되되, 가열운전시에는 4방밸브를 압축기에서 압축된 고온ㆍ고압의 냉매증기가 실내 열교환기 측으로 흐르도록 조작하여 고온ㆍ고압의 냉매증기를 응축기로 작용하는 실내 열교환기에서 응축하여 그 응축열을 유체와 열교환시킴으로써 온수를 생성하거나 실내공기를 가열하여서 난방 또는 건조기능을 수행하고, 상기 실내 열교환기에서 응축된 고온ㆍ고압의 냉매를 팽창밸브에서 팽창시킨 후 증발기로 작용하는 실외 열교환기에서 공기(외기)를 열원으로 하여 증발시켜 저온ㆍ저압의 냉매증기가 되게 한 후 압축기에 흡입되어 상기한 사이클을 반복하는 것이다.
그리고 냉각운전시에는 4방밸브를 압축기에서 압축된 고온ㆍ고압의 냉매증기가 실외 열교환기 측으로 흐르도록 조작하여 고온ㆍ고압의 냉매증기를 응축기로 작용하는 실외 열교환기에서 공기를 열원으로 하여 응축시키고, 상기 실외 열교환기에서 응축된 고온ㆍ고압의 냉매를 팽창밸브에서 팽창시킨 후 증발기로 작용하는 실내 열교환기에서 냉매를 증발시켜 유체에서 증발열을 흡수함으로써 냉수를 생성하거나 실내공기를 냉각하여 냉방 등을 하며, 실내 열교환기에서 증발된 저온ㆍ저압의 냉매증기는 압축기에 흡입되어 상기한 사이클을 반복하는 것이다.
상기 히트 펌프식 냉ㆍ난방시스템은 가열운전시에 실외 열교환기에서 외기를 열원으로 하여 냉매를 증발시킬 때 외기온도가 노점 이하로 하강하면 실외 열교환기의 표면에 서리가 맺힘으로써 냉매의 증발이 양호하지 못하여 가열능력이 현저하게 떨어지고 있으며, 상기한 히트 펌프 시스템의 가열능력 저하를 해결하는 것이 히트 펌프 시스템의 중요 연구개발방향이 되고 있다.
상기 요청에 부응하기 위한 히트 펌프식 냉ㆍ난방장치와 히트 펌프 시스템이 특허 제 367176 호 및 특허 제486095 호 공보에 각각 개시되어 있다.
그러나, 상기 일반적인 히트펌프시스템은 학교 급식실에 딸려있는 취사실 즉 주방 등에서 음식 조리 등에 의해 발생되는 폐열을 그대로 외부에 배출하고, 그 폐열을 이용하지 못하는 방식으로 상기 폐열을 이용하지 못해 폐열 이용시, 에너지 절감 등의 이득이 무산되고, 자체 히트펌프시스템만으로 냉,난방을 해야함으로써, 에너지소비가 급증하는 문제점이 발생한다.
따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서,
학교 급식실의 취사실에서 발생하는 폐열을 폐열 열교환기를 통해 열원을 회수하여 난방 또는 온수제조에 이용됨으로써, 에너지 절감 및 고효율 기기의 개발이 증대되고, 그로 인해 히트펌프의 다양한 활용을 통해 제품 수요가 증대되어 상품 경쟁력이 강화되며, 신기술 개발에 의한 중소기업 연구기반이 강화되는 폐열회수용 하이브리드 히트펌프장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하고자, 본 발명은 취사실이 형성된 학교의 급식실에 설치되는 폐열회수용 하이브리드 히트펌프장치에 있어서,
냉매를 고온고압으로 변환하는 압축기와;
상기 압축기의 출구 측에 연결되어 고온고압의 냉매를 원하는 유로에 선택적으로 이송시키는 4방 밸브와;
상기 4방 밸브를 통해 압축기의 고온,고압의 냉매가 이송되어 급식실의 실내 열원과 열교환되도록 급식실의 실내측에 설치되는 실내 열교환기와;
상기 실내 열교환기와 4방 밸브에 연결되고, 상기 실내 열교환기에서 열교환되어 이송된 냉매와 실외의 열원이 열교환되도록 급식실의 외부에 설치되는 실외 열교환기와;
상기 4방 밸브를 통해 압축기의 고온,고압의 냉매가 이송되어 내부에 저장된 물과 열교환되며, 상기 열교환을 통해 고온,고압의 냉매의 열원을 축열시켜 온수를 제조하는 온수탱크와;
상기 실내 열교환기와 4방 밸브 및 온수탱크에 연결되어 취사실에 설치되고, 상기 취사실에서 발생되는 폐열과 냉매를 열교환시켜 증발시키며, 상기 열교환된 냉매의 열원을 4방 밸브를 통해 압축기에 전달하는 폐열 열교환기와;
상기 실내 열교환기 또는 실외 열교환기 또는 온수탱크 또는 폐열 열교환기에 냉매의 조건에 따라 냉매를 공급하도록 설치되는 다수개의 솔레노이드밸브와;
상기 실내 열교환기 또는 온수탱크를 통해 열교환된 냉매를 팽창시켜 실외 열교환기 또는 폐열 열교환기에 전달하도록 설치되는 전자식 팽창밸브(EEV);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 폐열회수용 하이브리드 히트펌프장치에 관한 것이다.
이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 폐열회수용 하이브리드 히트펌프장치는 학교 급식실의 취사실에서 발생하는 폐열을 폐열 열교환기를 통해 열원을 회수하여 난방 또는 온수제조에 이용됨으로써, 에너지 절감 및 고효율 기기의 개발이 증대되고, 그로 인해 히트펌프의 다양한 활용을 통해 제품 수요가 증대되어 상품 경쟁력이 강화되며, 신기술 개발에 의한 중소기업 연구기반이 강화되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 폐열회수용 하이브리드 히트펌프장치를 나타낸 개략도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 실외열원 난방사이클을 나타낸 개략도이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 실외열원 냉방사이클을 나타낸 개략도이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 폐열이용 실내난방사이클을 나타낸 개략도이고,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 폐열이용 온수제조사이클을 나타낸 개략도이다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.
본 발명은 취사실이 형성된 학교의 급식실에 설치되는 폐열회수용 하이브리드 히트펌프장치에 있어서,
냉매를 고온고압으로 변환하는 압축기와;
상기 압축기의 출구 측에 연결되어 고온고압의 냉매를 원하는 유로에 선택적으로 이송시키는 4방 밸브와;
상기 4방 밸브를 통해 압축기의 고온,고압의 냉매가 이송되어 급식실의 실내 열원과 열교환되도록 급식실의 실내측에 설치되는 실내 열교환기와;
상기 실내 열교환기와 4방 밸브에 연결되고, 상기 실내 열교환기에서 열교환되어 이송된 냉매와 실외의 열원이 열교환되도록 급식실의 외부에 설치되는 실외 열교환기와;
상기 4방 밸브를 통해 압축기의 고온,고압의 냉매가 이송되어 내부에 저장된 물과 열교환되며, 상기 열교환을 통해 고온,고압의 냉매의 열원을 축열시켜 온수를 제조하는 온수탱크와;
상기 실내 열교환기와 4방 밸브 및 온수탱크에 연결되어 취사실에 설치되고, 상기 취사실에서 발생되는 폐열과 냉매를 열교환시켜 증발시키며, 상기 열교환된 냉매의 열원을 4방 밸브를 통해 압축기에 전달하는 폐열 열교환기와;
상기 실내 열교환기 또는 실외 열교환기 또는 온수탱크 또는 폐열 열교환기에 냉매의 조건에 따라 냉매를 공급하도록 설치되는 다수개의 솔레노이드밸브와;
상기 실내 열교환기 또는 온수탱크를 통해 열교환된 냉매를 팽창시켜 실외 열교환기 또는 폐열 열교환기에 전달하도록 설치되는 전자식 팽창밸브(EEV);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.
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.
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.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 폐열회수용 하이브리드 히트펌프장치를 나타낸 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 실외열원 난방사이클을 나타낸 개략도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 실외열원 냉방사이클을 나타낸 개략도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 폐열이용 실내난방사이클을 나타낸 개략도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 폐열이용 온수제조사이클을 나타낸 개략도이다.
도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 폐열회수용 하이브리드 히트펌프장치는 취사실이 형성된 학교의 급식실(식당)에 설치되도록 압축기(10)와, 4방 밸브(20)와, 실내 열교환기(30)와, 실외 열교환기(40)와, 전자식 팽창밸브(60)와, 온수탱크(50)와, 폐열 열교환기(70)와, 다수개의 솔레노이드밸브(80) 및 상기 장치들을 제어하는 제어부(100)로 구성된다.
상기 압축기(10)는 도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 저온저압의 냉매가스를 고온고압의 냉매가스로 압축시켜 변환하는 장치로써, 일반적인 콤프레셔 등이 사용된다.
여기서, 상기 압축기(10)의 입구 측에는 기수분리기(accumulator, ACC, 11)가 관으로 연결되어 냉매가 압축기(10)에 유입되기 전에 냉매를 기체와 액체로 분리시킨 뒤, 기체만을 압축기(10)에 이송시키는 역할이다.
상기 4방 밸브(20)는 도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 압축기(10)의 출구 측에 관에 의해 연결되어 고온고압의 냉매를 원하는 유로에 선택적으로 이송시키는데, 상기 4방 밸브(20)는 명칭에서처럼 4방향으로 냉매를 유입/유출시킬 수 있다.
여기서, 상기 4방 밸브(20)는 압축기(10)의 출구 측과 입구 측에 연결되어 상기 실내 열교환기(30)와 연결되며, 상기 실외 열교환기(40)과 폐열 열교환기(70) 및 온수탱크(50)와도 관에 의해 연결된다.
상기 실내 열교환기(30)는 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 급식실의 실내 측에 구비되어 일측이 4방 밸브(20)와 연결되고, 타측은 실외 열교환기(40) 및 폐열 열교환기를 하나의 관이 분기되어 연결되며, 내부에 이송되는 냉매에 송풍팬 등을 이용하여 실내에 열원을 공급하는 공랭식 열교환기이다.
여기서, 상기 실내 열교환기(30)는 난방시, 도 2와 도 4에서처럼 상기 4방 밸브(20)를 통해 압축기(10)의 고온,고압의 냉매가 이송되어 실내의 열원(실내 공기)과 열교환시켜 실내를 난방시키는 동시에 실내 열교환기(30)는 응축기가 된다.
또한, 상기 실내 열교환기(30)는 냉방시, 도 3에서처럼, 실외 열교환기(40)를 통해 이송된 냉매를 실내의 열원(실내 공기)과 열교환시켜 실내를 냉방시키는 동시에 실내 열교환기(30)는 증발기가 된다.
그리고, 상기 실내 열교환기(30)가 실외 열교환기(40) 및 폐열 열교환기(70)에 각각 관이 분기되어 연결되되, 상기 분기되기 전 관에 상기 전자식 팽창밸브(Electronic Expansion Valve, EEV,60)가 설치되어 내부를 관통하는 냉매의 개도량을 조절하여 팽창시키는데, 개도량 조절은 냉매조건에 따라 제어부(100)에서 자동제어한다.
상기 실외 열교환기(40)는 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 급식실의 외부 즉, 실외에 구비되고, 양측이 실내 열교환기(30)와 4방 밸브(20)가 각각 관에 의해 연결되어 내부에 이송되는 냉매에 송풍팬 등을 이용하여 실외의 열원을 냉매에 공급하는 공랭식 열교환기이다.
여기서, 상기 실외 열교환기(40)는 난방시, 도 2에서처럼, 실내 열교환기(30)에서 열교환되어 이송된 냉매와 실외의 열원(실외 공기)을 열교환시켜 냉매를 가열함으로써, 증발기가 된다.
또한, 상기 실외 열교환기(40)는 냉방시, 도 3에서처럼, 상기 4방 밸브(20)를 통해 압축기(10)의 고온,고압의 냉매가 이송되어 실외의 열원(실외 공기)과 열교환시켜 냉매를 냉각함으로써, 응축기가 된다.
상기 온수탱크(50)는 도 1과 도 5에 도시한 바와 같이, 취사실에 구비되어 양측이 4방 밸브(20)와 폐열 열교환기(70)에 각각 관에 의해 연결되고, 도 5에서처럼, 4방 밸브(20)를 통해 압축기(10)의 고온,고압의 냉매가 이송되어 내부에 저장된 물과 열교환되며, 상기 열교환을 통해 고온,고압의 냉매의 열원을 축열시켜 온수를 제조한다. 이때, 상기 온수탱크(50)의 물과 열교환된 냉매는 전자식 팽창밸브(60)를 통과한 뒤, 폐열 열교환기(70)에 전달된다.
여기서, 상기 온수탱크(50)는 내부의 물과 압축기(10)의 고온,고압의 냉매가 상호 열교환되도록 온수 열교환기(51)가 더 설치되고, 상기 온수탱크(50)의 물이 온수 열교환기에서 열교환 후, 다시 온수탱크(50)에 이송되도록 순환펌프(52)가 온수 열교환기(51)의 출구 측에 더 설치된다. 이때, 상기 온수 열교환기(51)는 온수탱크(50)의 입,출구에 형성된 관에 의해 양측이 연결되고, 상기 온수 열교환기(51)의 출구 측 관에 순환펌프(52)가 설치되는 것이다.
이렇게, 상기 온수탱크(50) 내의 저장된 온수는 취사실에서 사용되거나 실내측의 난방에 열원을 공급하거나, 학교에 필요한 곳에 전달할 수 있는 등 다양한 분야에 사용된다.
상기 폐열 열교환기(70)는 도 1과 도 4 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 취사실 내에 구비되어 양측이 실내 열교환기(30)와 4방 밸브(20)에 각각 연결되고, 상기 실내 열교환기(30)와 연결되는 관은 분기되어 온수탱크(50)와 연결됨으로써, 운전조건에 따라 실내 열교환기(30) 또는 온수탱크(50)에서 열교환된 냉매가 전달된다.
여기서, 상기 폐열 열교환기(70)는 도 4에서처럼, 난방시, 실내 열교환기(30)를 통해 열교환된 냉매와 취사실에서 발생되는 폐열을 열교환시켜 증발시키며, 상기 열교환된 냉매의 열원을 4방 밸브(20)를 통해 압축기(10)에 전달한다.
또한, 상기 폐열 열교환기(70)는 도 5에서처럼, 온수제조시, 온수탱크(50)를 통해 열교환된 냉매와 취사실에서 발생되는 폐열을 열교환시켜 증발시키며, 상기 열교환된 냉매의 열원을 4방 밸브(20)를 통해 압축기(10)에 전달한다.
이렇듯, 상기 폐열 열교환기(70)를 이용함으로써, 압축기(10)에 유입되는 냉매를 재열시켜 압축기(10)에서 도달하고자 하는 설정치(냉매의 온도)에 적은 힘으로 작동하여 압축기(10)의 효율이 증가한다.
상기 다수개의 솔레노이드밸브(80)는 도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 4방 밸브(20)와 실내 열교환기(30) 사이에 연결되는 관에 설치되어 관 내를 개폐하는 제 1 솔레노이드밸브(81)와, 상기 4방 밸브(20)와 온수탱크(50) 사이에 연결되는 관에 설치되어 압축기(10)의 고온,고압의 냉매가 온수탱크(50)에 전달되는 것을 개폐하는 제 2 솔레노이드밸브(82)와, 상기 4방 밸브(20)와 폐열 열교환기(70) 사이에 연결되는 관에 설치되어 폐열 열교환기(70)에서 열교환된 냉매가 4방 밸브(20)를 통해 압축기(10)에 전달되는 것을 개폐하는 제 5 솔레노이드밸브(85)와, 상기 4방 밸브(20)와 실외 열교환기(40) 사이에 연결되는 관에 설치되어 압축기(10)의 고온,고압의 냉매가 실외 열교환기(40)에 전달되는 것을 개폐하는 제 6 솔레노이드밸브(86)로 구성된다.
여기서, 상기 다수개의 솔레노이드밸브(80)는 제어부(100)의 신호에 의해 작동되며, 도 2 내지 도 5에서처럼, 각 조건에 따라 관 내부에 이송되는 냉매를 개폐하는 것이다.
10 : 압축기 11 : 기수분리기
20 : 4방 밸브 30 : 실내 열교환기
40 : 실외 열교환기 50 : 온수탱크
51 : 온수 열교환기 52 : 순환펌프
60 : 전자식 팽창밸브 70 : 폐열 열교환기
80 : 솔레노이드밸브 81 : 제 1 솔레노이드밸브
82 : 제 2 솔레노이드밸브 85 : 제 5 솔레노이드밸브
86 : 제 6 솔레노이드밸브 100 : 제어부

Claims (3)

  1. 취사실이 형성된 학교의 급식실에 설치되는 폐열회수용 하이브리드 히트펌프장치에 있어서,
    냉매를 고온고압으로 변환하는 압축기(10)와;
    상기 압축기(10)의 출구 측에 연결되어 고온고압의 냉매를 원하는 유로에 선택적으로 이송시키는 4방 밸브(20)와;
    상기 4방 밸브(20)를 통해 압축기(10)의 고온,고압의 냉매가 이송되어 급식실의 실내 열원과 열교환되도록 급식실의 실내측에 설치되는 실내 열교환기(30)와;
    상기 실내 열교환기(30)와 4방 밸브(20)에 연결되고, 상기 실내 열교환기(30)에서 열교환되어 이송된 냉매와 실외의 열원이 열교환되도록 급식실의 외부에 설치되는 실외 열교환기(40)와;
    상기 4방 밸브(20)를 통해 압축기(10)의 고온,고압의 냉매가 이송되어 내부에 저장된 물과 열교환되며, 상기 열교환을 통해 고온,고압의 냉매의 열원을 축열시켜 온수를 제조하는 온수탱크(50)와;
    상기 실내 열교환기(30)와 4방 밸브(20) 및 온수탱크(50)에 연결되어 취사실에 설치되고, 상기 취사실에서 발생되는 폐열과 냉매를 열교환시켜 증발시키며, 상기 열교환된 냉매의 열원을 4방 밸브(20)를 통해 압축기(10)에 전달하는 폐열 열교환기(70)와;
    상기 실내 열교환기(30) 또는 실외 열교환기(40) 또는 온수탱크(50) 또는 폐열 열교환기(70)에 냉매의 조건에 따라 냉매를 공급하도록 설치되는 다수개의 솔레노이드밸브와;
    상기 실내 열교환기(30) 또는 온수탱크(50)를 통해 열교환된 냉매를 팽창시켜 실외 열교환기(40) 또는 폐열 열교환기(70)에 전달하도록 설치되는 전자식 팽창밸브(EEV,60);를 포함하여 구성되고,
    상기 온수탱크(50)는 내부의 물과 압축기(10)의 고온,고압의 냉매가 상호 열교환되도록 온수 열교환기가 더 설치되고, 상기 온수탱크(50)의 물이 온수 열교환기(51)에서 열교환 후, 다시 온수탱크(50)에 이송되도록 순환펌프(52)가 온수 열교환기의 출구 측에 더 설치되며,
    상기 다수개의 솔레노이드밸브(80)는, 상기 4방 밸브(20)와 실내 열교환기(30) 사이에 연결되는 관에 설치되어 관 내를 개폐하는 제 1 솔레노이드밸브(81)와;
    상기 4방 밸브(20)와 온수탱크(50) 사이에 연결되는 관에 설치되어 압축기(10)의 고온,고압의 냉매가 온수탱크(50)에 전달되는 것을 개폐하는 제 2 솔레노이드밸브(82)와;
    상기 4방 밸브(20)와 폐열 열교환기(70) 사이에 연결되는 관에 설치되어 폐열 열교환기(70)에서 열교환된 냉매가 4방 밸브(20)를 통해 압축기(10)에 전달되는 것을 개폐하는 제 5 솔레노이드밸브(85)와;
    상기 4방 밸브(20)와 실외 열교환기(40) 사이에 연결되는 관에 설치되어 압축기(10)의 고온,고압의 냉매가 실외 열교환기(40)에 전달되는 것을 개폐하는 제 6 솔레노이드밸브(86);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 폐열회수용 하이브리드 히트펌프장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007187428A (ja) * 2006-01-10 2007-07-26 Kiitekku Kogyo Kk 換気排熱・蓄熱材併用高効率ヒートポンプ暖冷房装置
JP2007255779A (ja) * 2006-03-23 2007-10-04 Kenji Umetsu 温冷熱供給システム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007187428A (ja) * 2006-01-10 2007-07-26 Kiitekku Kogyo Kk 換気排熱・蓄熱材併用高効率ヒートポンプ暖冷房装置
JP2007255779A (ja) * 2006-03-23 2007-10-04 Kenji Umetsu 温冷熱供給システム

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