KR101449899B1 - Economizer, Heat Pump and Cooling-heating System using thereof - Google Patents

Economizer, Heat Pump and Cooling-heating System using thereof Download PDF

Info

Publication number
KR101449899B1
KR101449899B1 KR1020140028486A KR20140028486A KR101449899B1 KR 101449899 B1 KR101449899 B1 KR 101449899B1 KR 1020140028486 A KR1020140028486 A KR 1020140028486A KR 20140028486 A KR20140028486 A KR 20140028486A KR 101449899 B1 KR101449899 B1 KR 101449899B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
refrigerant
condenser
expansion means
evaporator
compressor
Prior art date
Application number
KR1020140028486A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김은오
박정룡
안종권
조우창
조상호
Original Assignee
대성히트펌프 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 대성히트펌프 주식회사 filed Critical 대성히트펌프 주식회사
Priority to KR1020140028486A priority Critical patent/KR101449899B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101449899B1 publication Critical patent/KR101449899B1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00Heat pumps
    • F25B30/02Heat pumps of the compression type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B6/00Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits
    • F25B6/04Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits arranged in series
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B7/00Compression machines, plants or systems, with cascade operation, i.e. with two or more circuits, the heat from the condenser of one circuit being absorbed by the evaporator of the next circuit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/002Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for geothermal
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04Details of condensers
    • F25B2339/044Condensers with an integrated receiver
    • F25B2339/0444Condensers with an integrated receiver where the flow of refrigerant through the condenser receiver is split into two or more flows, each flow following a different path through the condenser receiver
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2341/00Details of ejectors not being used as compression device; Details of flow restrictors or expansion valves
    • F25B2341/06Details of flow restrictors or expansion valves
    • F25B2341/062Capillary expansion valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/17Re-condensers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/23Separators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

Abstract

The present invention relates to a heat pump economizer in which an economizer cycle is added to a main cycle and a refrigerant is distributed at a ratio of 9:1 in the interest of efficiency and compressor reliability improvement, a heat pump, and an air-conditioning/heating system using the same. The heat pump economizer according to the present invention includes: a second condenser that is connected to a first condenser and performs secondary condensing on a refrigerant which is condensed by the first condenser; a branch pipe that is connected to a secondary condenser and distributes the secondarily condensed refrigerant at a specific ratio; second expansion means that is connected to the branch pipe and expands the refrigerant which is distributed by the branch pipe; and a second evaporator that is connected to the second expansion means and evaporates the refrigerant which is expanded by the second expansion means by using condensation heat generated by the second condenser. The refrigerant that is distributed by the branch pipe is suctioned to a compressor through the second expansion means and the second evaporator. A refrigerant other than the refrigerant that is distributed by the branch pipe is suctioned to the compressor through first expansion means and the second evaporator. According to the present invention, a compressor discharge temperature is maintained below 105°C even when hot water of up to approximately 65°C is used during heating. Accordingly, compressor life deterioration can be prevented and compressor reliability can be improved.

Description

히트펌프 이코노마이저, 히트펌프 및 이를 이용한 냉난방 시스템{Economizer, Heat Pump and Cooling-heating System using thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a heat pump economizer, a heat pump,

본 발명은 히트펌프 이코노마이저, 히트펌프 및 이를 이용한 냉난방 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 메인 사이클에 이코노마이저 사이클을 부가하고, 냉매를 9:1로 분배하여 효율 향상 및 압축기의 신뢰도를 향상시키는 히트펌프 이코노마이저, 히트펌프 및 이를 이용한 냉난방 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat pump economizer, a heat pump, and a cooling / heating system using the heat pump. More particularly, the present invention relates to a heat pump that increases the efficiency and reliability of a compressor by distributing an economizer cycle to a main cycle, An economizer, a heat pump, and a cooling and heating system using the same.

일반적으로 히트펌프와 같은 공기조화기는 냉매를 압축, 응축, 팽창, 증발시키는 과정을 수행하여, 실내 공간을 냉방 또는 난방시키는 장치이다. 공기조화기는 하나의 외부 열원측 열교환기에 하나의 부하측 열교환기가 연결되는 통상적인 공기조화기와, 외부 열원측 열교환기에 복수개의 부하측 열교환기가 연결되는 멀티 공기조화기로 구분된다. 이러한 공기조화기는 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기를 포함한다. 압축기에서 토출된 냉매는 응축기에서 응축된 후, 팽창밸브에서 팽창되고, 팽창된 냉매는 증발기에서 증발되어 다시 압축기로 흡입된다. 압축기에서 고온, 고압의 압축냉매가 기체상태로 배출되고, 응축기를 지나면서 냉매는 중온, 고압의 액체상태로 변화된다. 팽창밸브를 지나면서 냉매는 저온, 저압의 액체 및 기체 혼합상태로 변화되고, 증발기를 지나면서 냉매는 저온, 저압의 기체상태로 변화된다.Generally, an air conditioner such as a heat pump is a device for cooling or heating an indoor space by performing a process of compressing, condensing, expanding and evaporating a refrigerant. The air conditioner is divided into a conventional air conditioner in which one load side heat exchanger is connected to one external heat source side heat exchanger and a multi air conditioner in which a plurality of load side heat exchangers are connected to the external heat source side heat exchanger. Such an air conditioner includes a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator. The refrigerant discharged from the compressor is condensed in the condenser, then expanded in the expansion valve, and the expanded refrigerant is evaporated in the evaporator and sucked back into the compressor. In the compressor, the high-temperature and high-pressure compressed refrigerant is discharged in a gaseous state, and the refrigerant is changed into a middle-temperature and high-pressure liquid state as it passes through the condenser. As the refrigerant passes through the expansion valve, the refrigerant is changed into a low-temperature and low-pressure liquid and gas mixed state, and the refrigerant changes to a low-temperature and low-pressure gas state as it passes through the evaporator.

도 1은 종래기술에 따른 히트펌프 냉방 사이클을 도시한 모식도, 도 2는 종래기술에 따른 히트펌프 난방 사이클을 도시한 모식도, 도 3은 종래기술에 따른 히트펌프 냉난방 시스템을 도시한 모식도이다. 도 1, 2, 3에 도시된 바와 같이, 냉방운전과 난방운전이 가능한 히트펌프(heat pump)의 경우, 압축기(10)에서 응축기(12), 팽창수단(14) 및 증발기(16)의 순서로 냉매가 유동하게 되며, 냉방운전 시에는 증발기(16)가 부하측 열교환기, 응축기(12)가 외부 열원측 열교환기가 되고, 난방운전 시에는 응축기(12)가 부하측 열교환기, 증발기(16)가 외부 열원측 열교환기가 된다.FIG. 1 is a schematic diagram showing a conventional heat pump cooling cycle, FIG. 2 is a schematic view illustrating a heat pump heating cycle according to the related art, and FIG. 3 is a schematic diagram showing a conventional heat pump cooling and heating system. As shown in Figs. 1, 2 and 3, in the case of a heat pump capable of cooling operation and heating operation, the order of the condenser 12, the expansion means 14 and the evaporator 16 in the compressor 10 The evaporator 16 becomes the load side heat exchanger and the condenser 12 becomes the external heat source side heat exchanger in the cooling operation mode and the condenser 12 is connected to the load side heat exchanger and the evaporator 16 And becomes an external heat source side heat exchanger.

종래기술에 따른 히트펌프는 냉방 시, 압축기(10)에서 70℃로 토출되고, 응축기(12)에서 외부 열원에 의해 35℃로 응축되며, 팽창수단(14)에 의해 팽창되면서 2℃로 감온되고, 증발기(16)에서 부하측 열원에 의해 7℃로 증발된다.The heat pump according to the prior art is discharged at 70 DEG C in the compressor 10 at the time of cooling, condensed at 35 DEG C by an external heat source in the condenser 12, expanded to 2 DEG C while being expanded by the expansion means 14 , And evaporated at 7 ° C by the heat source on the load side in the evaporator (16).

종래기술에 따른 히트펌프는 난방 시, 압축기(10)에서 80℃로 토출되고, 응축기(12)에서 부하측 열원에 의해 50℃로 응축되며, 팽창수단(14)에 의해 팽창되면서 0℃로 감온되고, 증발기(16)에서 외부 열원에 의해 5℃로 증발된다.The heat pump according to the related art is discharged at 80 占 폚 in the compressor 10 at the time of heating and is condensed to 50 占 폚 by the heat source on the load side in the condenser 12 and is heated to 0 占 폚 while being expanded by the expansion means 14 , And evaporated at 5 ° C by an external heat source in the evaporator 16.

종래기술에 따른 히트펌프의 경우, 난방 시 온수를 65℃ 정도까지 사용하게 되면, 압축기에서 냉매가 110℃ 이상으로 토출되므로, 압축기의 수명이 저하되었다. 압축기는 고가인 가격에 비하여 5년 정도 사용할 수 있으며, 무리하게 가동하는 경우 2년 만에 수명이 다하기도 한다. 따라서 히트펌프의 가동 시에는 핵심부품인 압축기의 수명이 사용에 매우 중요한 요소이다. 또한 냉매가 압축기에 5~7℃로 입력되므로, 에너지 효율이 낮은 문제점이 있었다.
In the case of the heat pump according to the related art, when hot water is used up to about 65 ° C during heating, the refrigerant is discharged at 110 ° C or higher in the compressor, so that the service life of the compressor is lowered. Compressors can be used for about 5 years compared to expensive ones. Therefore, when the heat pump is operated, the life of the compressor, which is a key component, is very important for use. Further, since the refrigerant is input to the compressor at 5 to 7 DEG C, there is a problem in that the energy efficiency is low.

등록특허 10-1324902Patent No. 10-1324902 등록특허 10-0568248Patent No. 10-0568248

따라서 본 발명은 상기 제시된 문제점을 개선하기 위하여 창안되었다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems.

본 발명의 목적은, 메인 사이클에 이코노마이저 사이클을 부가하고, 냉매를 9:1로 분배하여 효율 향상 및 압축기의 신뢰도를 향상시키는 히트펌프 및 이를 이용한 냉난방 시스템을 제공하는데에 있다.
It is an object of the present invention to provide a heat pump and a cooling / heating system using the heat pump, in which an economizer cycle is added to a main cycle and refrigerant is distributed at 9: 1 to improve efficiency and reliability of a compressor.

이하 본 발명의 목적을 달성하기 위한 구체적 수단에 대하여 설명한다.Hereinafter, specific means for achieving the object of the present invention will be described.

본 발명의 제1목적은, 냉매를 압축하는 압축기, 압축된 상기 냉매를 응축하여 응축열을 방출하는 제1응축기, 응축된 상기 냉매를 팽창시키는 제1팽창수단 및 증발열을 흡수하여 팽창된 상기 냉매를 증기로 증발시키는 제1증발기를 포함하는 히트펌프의 상기 제1응축기와 상기 제1팽창수단 사이의 냉매순환라인 상에 설치되어 분기되는 히트펌프 이코노마이저에 있어서, 상기 제1응축기에 연결되어, 상기 제1응축기에 의해 응축된 상기 냉매를 2차 응축하는 제2응축기; 상기 2차 응축기에 연결되어, 2차 응축된 상기 냉매를 특정 비율로 분배하는 분기관; 상기 분기관에 연결되어, 상기 분기관에 의해 분배된 상기 냉매를 팽창시키는 제2팽창수단; 및 상기 제2팽창수단에 연결되어, 상기 제2팽창수단에 의해 팽창된 상기 냉매를 상기 제2응축기에 의해 발생되는 응축열에 의해 증발시키는 제2증발기;를 포함하고, 상기 분기관에 의해 분배되는 상기 냉매는, 상기 제2팽창수단 및 상기 제2증발기를 통과하여 상기 압축기로 흡입되며, 상기 분기관에 의해 분배되는 상기 냉매 이외의 냉매는, 상기 제1팽창수단과 상기 제2증발기를 통과하여 상기 압축기로 흡입되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 히트펌프 이코노마이저를 제공하여 달성될 수 있다.SUMMARY OF THE INVENTION A first object of the present invention is to provide a refrigerant compressor which comprises a compressor for compressing a refrigerant, a first condenser for condensing the compressed refrigerant to discharge condensation heat, a first expansion means for expanding the condensed refrigerant, A heat pump economizer installed on and branched from a refrigerant circulation line between the first condenser and the first expansion means of a heat pump including a first evaporator for vaporizing vapor, the first heat exchanger being connected to the first condenser, A second condenser for secondarily condensing the refrigerant condensed by the first condenser; A branch pipe connected to the secondary condenser for distributing the secondary condensed refrigerant at a specific ratio; A second expansion means connected to the branch pipe for expanding the refrigerant distributed by the branch pipe; And a second evaporator connected to the second expansion means for evaporating the refrigerant expanded by the second expansion means by the heat of condensation generated by the second condenser, The refrigerant passes through the second expansion means and the second evaporator and is sucked into the compressor. The refrigerant other than the refrigerant distributed by the branch pipe passes through the first expansion means and the second evaporator And the refrigerant is sucked into the compressor.

또한 상기 제2팽창수단은, 모세관 또는 전자식 팽창밸브인 것을 특징으로 할 수 있다.The second expansion means may be a capillary or an electronic expansion valve.

또한 상기 분기관에 의한 냉매순환라인 상에 설치되어, 상기 분기관으로의 냉매 유입을 조절하는 밸브;를 더 포함할 수 있다.And a valve disposed on the refrigerant circulation line by the branch pipe and controlling the inflow of the refrigerant into the branch pipe.

또한 상기 분기관에 의해 상기 냉매의 5~20%, 바람직하게는 10%가 제2팽창수단으로 유입되는 것을 특징으로 할 수 있다.
Further, 5 to 20%, preferably 10%, of the refrigerant is introduced into the second expansion means by the branch pipe.

본 발명의 제2목적은, 난방 사이클을 구비하는 히트펌프에 있어서, 냉매순환라인은 분기관에 의해 구분되는 메인 라인과 이코노마이저 라인을 포함하고, 상기 메인 라인은, 냉매를 압축하여 고온고압으로 토출하는 압축기; 상기 압축기와 연결되어 압축된 상기 냉매를 응축하고, 발생되는 응축열을 부하측 열원에 제공하는 제1응축기; 상기 제1응축기에 연결되어, 상기 제1응축기를 통과한 상기 냉매를 2차 응축하는 제2응축기; 상기 제2응축기와 연결되어 응축된 상기 냉매를 팽창시키는 제1팽창수단; 및 상기 제1팽창수단과 연결되어 외부 열원에서 증발열을 흡수하고, 팽창된 상기 냉매를 증발시키는 제1증발기;를 포함하고, 증발된 상기 냉매는 상기 압축기로 흡입되며, 상기 이코노마이저 라인은, 상기 제2응축기에 연결되어, 2차 응축된 상기 냉매를 특정 비율로 분배하는 분기관; 상기 분기관에 연결되어, 상기 분기관에 의해 분배된 상기 냉매를 팽창시키는 제2팽창수단; 및 상기 제2팽창수단에 연결되어, 상기 제2팽창수단에 의해 팽창된 상기 냉매를 상기 제2응축기에 의해 발생되는 응축열에 의해 증발시키는 제2증발기;를 포함하고, 상기 분기관에 의해 분배된 상기 냉매는, 상기 제2증발기를 통과하여 상기 압축기로 흡입되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 히트펌프를 제공하여 달성될 수 있다.A second object of the present invention is to provide a heat pump having a heating cycle, wherein the refrigerant circulation line includes a main line and an economizer line separated by a branching tube, the main line compresses the refrigerant and discharges the refrigerant at a high temperature and a high pressure A compressor; A first condenser connected to the compressor to condense the compressed refrigerant and to supply generated condensation heat to a heat source on the load side; A second condenser connected to the first condenser for secondarily condensing the refrigerant having passed through the first condenser; A first expansion means connected to the second condenser to expand the refrigerant condensed; And a first evaporator connected to the first expansion means to absorb evaporation heat from an external heat source and to evaporate the expanded refrigerant, wherein the evaporated refrigerant is sucked into the compressor, and the economizer line 2 branch pipe connected to the condenser and distributing the secondary condensed refrigerant at a specific ratio; A second expansion means connected to the branch pipe for expanding the refrigerant distributed by the branch pipe; And a second evaporator connected to the second expansion means for evaporating the refrigerant expanded by the second expansion means by the heat of condensation generated by the second condenser, And the refrigerant passes through the second evaporator and is sucked into the compressor.

또한 상기 분기관에 의해 상기 냉매의 5~20%, 바람직하게는 10%가 상기 이코노마이저 라인으로 유입되는 것을 특징으로 할 수 있다.
Further, 5 to 20%, preferably 10%, of the refrigerant is introduced into the economizer line by the branch pipe.

본 발명의 제3목적은, 본 발명의 일실시예 따른 히트펌프를 포함하는 냉난방 시스템에 있어서, 냉방 시스템 및 난방 시스템을 포함하고, 상기 냉방 시스템에서는 상기 히트펌프의 일구성인 제1증발기가 부하측 열교환기가 되고, 상기 히트펌프의 일구성인 제1응축기가 외부 열원측 열교환기가 되며, 압축기에서 토출된 냉매가 상기 제1응축기, 상기 히트펌프의 일구성인 제2응축기, 상기 팽창수단 및 상기 제1증발기의 순서로 유동되어 상기 압축기로 흡입되도록 구성되고, 상기 난방 시스템에서는 상기 제1증발기가 상기 외부 열원측 열교환기가 되고, 상기 제1응축기가 상기 부하측 열교환기가 되며, 상기 난방 시스템은, 분기관에 의해 구분되는 메인 라인과 이코노마이저 라인을 포함하고, 상기 메인 라인에서 상기 냉매는, 상기 압축기에서 토출되고, 상기 제1응축기, 상기 제2응축기, 상기 팽창수단 및 상기 제1증발기의 순서로 유동되어 상기 압축기로 흡입되며, 상기 이코노마이저 라인에서 상기 냉매는, 상기 압출기에서 토출되고, 상기 제1응축기, 상기 제2응축기, 상기 분기관, 상기 히트펌프의 일구성인 제2팽창수단 및 상기 히트펌프의 일구성인 제2증발기의 순서로 유동되어 상기 압축기로 흡입되는 것을 특징으로 하는 냉난방 시스템을 제공하여 달성될 수 있다.A third object of the present invention is to provide a cooling / heating system including a heat pump according to an embodiment of the present invention, including a cooling system and a heating system, wherein the first evaporator, which is a component of the heat pump, Wherein the refrigerant discharged from the compressor becomes the heat exchanger, and the first condenser, which is one component of the heat pump, becomes the external heat source side heat exchanger, and the refrigerant discharged from the compressor becomes the first condenser, the second condenser, 1 evaporator, and is sucked into the compressor. In the heating system, the first evaporator becomes the external heat source side heat exchanger, the first condenser becomes the load side heat exchanger, And the main line and the economizer line, wherein the refrigerant is discharged from the compressor, Wherein the first refrigerant is discharged in the first condenser, the second condenser, the expansion means, and the first evaporator in order and sucked into the compressor, wherein the refrigerant is discharged from the extruder, 2 condenser, the branch pipe, the second expansion means, which is one component of the heat pump, and the second evaporator, which is a component of the heat pump, are sucked into the compressor. .

또한 상기 분기관에 의해 상기 냉매의 5~20%, 바람직하게는 10%가 상기 이코노마이저 라인으로 유입되는 것을 특징으로 할 수 있다.
Further, 5 to 20%, preferably 10%, of the refrigerant is introduced into the economizer line by the branch pipe.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면 이하와 같은 효과가 있다.As described above, the present invention has the following effects.

첫째, 본 발명에 따르면, 난방 시 온수를 65℃ 정도까지 사용하더라도 압축기 토출온도가 105℃ 미만으로 유지되도록 하여 압축기의 수명저하를 방지하고, 압축기의 신뢰도가 향상되는 효과가 있다. First, according to the present invention, even if hot water is used at a temperature of about 65 ° C during heating, the compressor discharge temperature is maintained at less than 105 ° C, thereby preventing a decrease in service life of the compressor and improving the reliability of the compressor.

둘째, 본 발명에 따르면, 압축기의 입력측에 들어가는 냉매 온도가 종래 5℃에서 9℃ 정도로 높아지게 되면서, 전체적인 냉매 순환량이 향상되어 냉난방 시스템의 효율 및 성능이 향상되는 효과가 있다.Secondly, according to the present invention, the refrigerant temperature at the input side of the compressor is conventionally increased from about 5 ° C to about 9 ° C, and the overall refrigerant circulation amount is improved, thereby improving the efficiency and performance of the air conditioning system.

셋째, 본 발명에 따르면 냉매 순환량 10%가 버려지는 응축열을 활용하게 됨으로써 추가 효율 향상에 기여하게 되는 효과가 있다.
Thirdly, according to the present invention, 10% of the circulation amount of the refrigerant is utilized for the discarded condensation heat, thereby contributing to the additional efficiency improvement.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 종래기술에 따른 히트펌프 냉방 사이클을 도시한 모식도,
도 2는 종래기술에 따른 히트펌프 난방 사이클을 도시한 모식도,
도 3은 종래기술에 따른 히트펌프 냉난방 시스템을 도시한 모식도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프 냉방 사이클을 도시한 모식도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프 냉방 사이클을 도시한 흐름도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프 난방 사이클을 도시한 모식도,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프 난방 사이클을 도시한 흐름도,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프 냉난방 시스템의 모식도를 도시한 것이다..
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this application, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description, And shall not be interpreted.
1 is a schematic diagram showing a conventional heat pump cooling cycle,
2 is a schematic diagram showing a heat pump heating cycle according to the prior art,
3 is a schematic diagram showing a heat pump cooling / heating system according to the related art,
FIG. 4 is a schematic diagram showing a heat pump cooling cycle according to an embodiment of the present invention;
5 is a flow chart illustrating a heat pump cooling cycle according to an embodiment of the present invention,
FIG. 6 is a schematic diagram showing a heat pump heating cycle according to an embodiment of the present invention;
FIG. 7 is a flowchart illustrating a heat pump heating cycle according to an embodiment of the present invention;
FIG. 8 is a schematic view of a heat pump cooling / heating system according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작원리를 상세하게 설명함에 있어서 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following detailed description of the operation principle of the preferred embodiment of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
The same reference numerals are used for portions having similar functions and functions throughout the drawings. Throughout the specification, when a part is connected to another part, it includes not only a case where it is directly connected but also a case where the other part is indirectly connected with another part in between. In addition, the inclusion of an element does not exclude other elements, but may include other elements, unless specifically stated otherwise.

<히트펌프 및 히트펌프 <Heat pump and heat pump 이코노마이저Economizer >>

본 발명에서 외부 열원은, 지열원, 수열원, 공기열원, 가스, 전기 등으로 구성될 수 있다.In the present invention, the external heat source may be a geothermal heat source, a hydrothermal source, an air heat source, a gas, an electricity, or the like.

본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프는 냉방 사이클과 난방 사이클을 포함할 수 있다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프 냉방 사이클을 도시한 모식도, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프 냉방 사이클을 도시한 흐름도, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프 난방 사이클을 도시한 모식도, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프 난방 사이클을 도시한 흐름도이다. 도 4, 5, 6, 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프는 압축기(10), 응축기로서 제1응축기(120) 및 제2응축기(122), 팽창수단으로서 제1팽창수단(140) 및 제2팽창수단(142), 증발기로서 제1증발기(160) 및 제2증발기(162), 사방밸브(18), 밸브수단(20)으로 구성될 수 있다.The heat pump according to an embodiment of the present invention may include a cooling cycle and a heating cycle. FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a heat pump cooling cycle according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a flowchart illustrating a heat pump cooling cycle according to an embodiment of the present invention, FIG. FIG. 7 is a flowchart illustrating a heat pump heating cycle according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, 5, 6 and 7, a heat pump according to an embodiment of the present invention includes a compressor 10, a first condenser 120 and a second condenser 122 as condensers, The first evaporator 160 and the second evaporator 162 as the evaporator, the four-way valve 18 and the valve means 20 may be constituted by the first expansion means 140 and the second expansion means 142,

압축기(10)는 증기상태인 고온고압의 냉매를 토출하는 구성으로, 토출온도는 약 80℃에 달한다. 냉매 토출 측이 사방밸브(18)와 연결되고 제1응축기(120)로 냉매를 공급한다. 압축기는 스크롤(scroll) 콤프레서 등의 콤프레서로 구성될 수 있다.The compressor 10 is configured to discharge refrigerant of high temperature and high pressure in a vapor state, and the discharge temperature reaches about 80 캜. The refrigerant discharge side is connected to the four-way valve 18 and supplies the refrigerant to the first condenser 120. The compressor may be composed of a compressor such as a scroll compressor.

사방밸브(18)는 냉방 시와 난방 시에 각각 냉매의 유동방향에 변화를 주기위한 구성이다. 냉방 시에는 압축기(10)와 외부 열원측 열교환기를 연결하여 외부 열원측 열교환기가 응축기가 되고, 난방 시에는 압축기(10)와 부하측 열교환기를 연결하여 부하측 열교환기가 응축기가 된다.The four-way valve 18 is configured to change the direction of the refrigerant flow during cooling and during heating. In cooling, the compressor (10) and the external heat source side heat exchanger are connected to each other so that the external heat source side heat exchanger functions as a condenser. When heating, the compressor (10) and the load side heat exchanger are connected to constitute a condenser.

응축기는 고온고압의 증기 냉매를 응축하여 중온고압의 액체 냉매로 변환하는 구성으로서, 제1응축기(120)와 제2응축기(122)로 구성될 수 있다. 냉매 응축 과정에서 응축열이 발생하게 되는데, 냉방 시에는 외부 열원과 열교환을 하도록 구성되고, 난방시에는 부하측 열원과 열교환을 하도록 구성된다. 응축기는 열교환기의 형태로 구성될 수 있다.The condenser includes a first condenser 120 and a second condenser 122 configured to condense the vapor refrigerant at a high temperature and a high pressure into a liquid refrigerant at a medium temperature and a high pressure. Condensation heat is generated in the condensing process of the refrigerant, and is configured to perform heat exchange with an external heat source during cooling and heat exchange with a heat source on the load side in heating. The condenser may be configured in the form of a heat exchanger.

종래기술과 같이, 제1응축기(120)는 압축기(10)에 연결되고, 80℃ 이던 고온 고압의 증기냉매는 제1응축기(120)를 지나면서 50℃의 중온고압의 액체냉매로 변환된다. The first condenser 120 is connected to the compressor 10 and the high temperature and high pressure vapor refrigerant at 80 deg. C is converted into a medium and high pressure liquid refrigerant at 50 deg. C through the first condenser 120. [

본 발명의 일실시예에 따른 제2응축기(122)는, 제1응축기(120)에 연결될 수 있다. 제1응축기(120)를 지나면서 50℃의 중온고압의 액체 냉매로 변환된 냉매는 제2응축기(122)를 지나면서 20℃로 더욱 감온된다.The second condenser 122 according to an embodiment of the present invention may be connected to the first condenser 120. The refrigerant which has been converted into the liquid refrigerant at medium temperature and high pressure of 50 ° C through the first condenser 120 is further cooled to 20 ° C through the second condenser 122.

팽창수단은 중온고압의 액체 냉매를 저온저압의 액체와 기체상태가 혼합된 형태의 냉매로 변환하는 구성으로서, 제1팽창수단(140)과 제2팽창수단(142)으로 구성될 수 있다. 제1팽창수단(140)은 제2응축기(122)에 연결될 수 있다. 제2응축기(122)를 지나면서 20℃로 더욱 감온된 냉매는 제1팽창수단(140)을 지나면서 2℃로 감온된다. 팽창수단은 전자식 팽창밸브, 감온식 팽창밸브 또는 모세관 등으로 구성될 수 있다.The expansion means may be constituted by a first expansion means (140) and a second expansion means (142), which is configured to convert a liquid refrigerant of middle temperature and high pressure into a liquid refrigerant of a mixture of a low temperature low pressure liquid and a gaseous state. The first expansion means (140) may be connected to the second condenser (122). The refrigerant further cooled to 20 캜 through the second condenser 122 is warmed to 2 캜 through the first expansion means 140. The expansion means may be constituted by an electronic expansion valve, a warm-feeling expansion valve, a capillary or the like.

본 발명의 일실시예에 따른 제2팽창수단(142)은, 분기관(30)에 연결되고 제2응축기(122)에 에 의해 20℃로 더욱 감온된 냉매를 15℃로 감온시키고 일부를 기화시킨다.The second expansion means 142 according to the embodiment of the present invention is constructed such that the refrigerant connected to the branch pipe 30 and further reduced in temperature to 20 캜 by the second condenser 122 is cooled to 15 캜, .

분기관(30)에 관하여, 본 발명의 일실시예에 따르면, 제2응축기(122) 이후의 라인에 분기관(30)이 설치되어 제1팽창수단(140)을 포함하는 라인과 제2팽창수단(142)을 포함하는 라인으로 구분될 수 있다. 제1팽창수단(140)을 포함하는 라인은 메인 라인이라 칭할 수 있고, 제2팽창수단(142)을 포함하는 라인은 이코노마이저 라인이라 칭할 수 있다. With respect to branch pipe 30, according to one embodiment of the present invention, branch pipe 30 is installed in a line after second condenser 122 to provide a line comprising first expansion means 140 and a second expansion And means 142. &lt; RTI ID = 0.0 &gt; The line including the first expansion means 140 may be referred to as the main line, and the line including the second expansion means 142 may be referred to as the economizer line.

본 발명의 일실시예에 따르면, 냉매 순환량의 95% 내지 80%가 메인 라인에 분배되고, 냉매 순환량의 5% 내지 20%가 이코노마이저 라인에 분배된다. 냉매 순환량의 90%가 메인 라인에 분배되고, 냉매 순환량의 10%가 이코노마이저 라인에 분배되는 것이 가장 바람직하다. 냉매 순환량의 95% 초과량이 메인 라인에 분배되고, 냉매 순환량의 5% 미만이 이코노마이저 라인에 분배되면, 본 발명에 따른 효과의 5% 정도만 발휘된다. 또한 냉매 순환량의 80% 미만이 메인 라인에 분배되고, 냉매 순환량의 20% 초과량이 이코노마이저 라인에 분배되면, 증발이 완전히 이루어지지 않아서 압축기로 액체가 들어가게 되므로, 압축기가 망가지게 되는 문제점이 발생한다.According to one embodiment of the present invention, 95% to 80% of the refrigerant circulation amount is distributed to the main line, and 5% to 20% of the refrigerant circulation amount is distributed to the economizer line. It is most preferable that 90% of the refrigerant circulation amount is distributed to the main line and 10% of the refrigerant circulation amount is distributed to the economizer line. If more than 95% of the refrigerant circulation amount is distributed to the main line and less than 5% of the refrigerant circulation amount is distributed to the economizer line, only about 5% of the effect according to the present invention is exerted. Further, when less than 80% of the refrigerant circulation amount is distributed to the main line, and when an amount exceeding 20% of the refrigerant circulation amount is distributed to the economizer line, the evaporation is not completely performed, and the liquid is introduced into the compressor.

증발기는 저온저압의 증기 및 액체 혼합 상태의 냉매를 저온저압의 증기 냉매로 변환하는 구성으로서, 제1증발기(160), 제2증발기(162)로 구성될 수 있다. 제1증발기(160)는 제1팽창수단(140)에 연결될 수 있고, 제2증발기(162)는 제2팽창수단(142)에 연결될 수 있다. 제2증발기(162)에서 요구되는 증발열은 제2응축기(122)에서 발생되는 응축열로 이용될 수 있다. 증발기는 열교환기의 형태로 구성될 수 있다.
The evaporator may include a first evaporator 160 and a second evaporator 162. The first evaporator 160 and the second evaporator 162 may be configured to convert a refrigerant in a low-temperature and low-pressure vapor-liquid mixed state into a low-temperature and low- The first evaporator 160 may be connected to the first expansion means 140 and the second evaporator 162 may be connected to the second expansion means 142. The evaporation heat required in the second evaporator 162 may be used as condensation heat generated in the second condenser 122. The evaporator can be configured in the form of a heat exchanger.

*제1증발기(160)와 관련하여, 제1팽창수단(140)에 의해 2℃로 감온되었던 냉매는 제1증발기(160)에 의해 7℃로 증발된다. 제1증발기(160)에 의한 7℃의 증기 냉매는 압축기(10)로 흡입된다. 제1증발기(160)에는 냉매순환량의 90%가 분배됨에 따라 압력이 상승되고, 종래보다 증발 후 냉매온도가 향상되는 효과가 있다.With respect to the first evaporator 160, the refrigerant which has been warmed to 2 캜 by the first expansion means 140 is evaporated to 7 캜 by the first evaporator 160. The vapor refrigerant at 7 ° C by the first evaporator 160 is sucked into the compressor 10. As the 90% of the refrigerant circulation amount is distributed to the first evaporator 160, the pressure is increased and the refrigerant temperature after evaporation is improved as compared with the conventional one.

제2증발기(162)와 관련하여, 제2팽창수단(142)에 의해 15℃로 감온되었던 냉매는 제2증발기(162)에 의해 20℃로 증발된다. 제2증발기(162)에 의한 20℃의 증기 냉매는, 제1증발기(160)에 의한 7℃의 증기 냉매와 혼합되어 9℃의 증기 냉매로 압축기(10)에 흡입된다. 압축기(10)로의 흡입 온도가 향상되므로, 시스템의 효율 및 성능이 향상되는 효과가 있다. 또한 압축기(10)의 토출온도가 낮아지는 장점이 있다. 이는 압축기(10)의 수명 저하를 방지할 수 있게 해주는 효과가 있다.With respect to the second evaporator 162, the refrigerant which has been warmed to 15 캜 by the second expansion means 142 is evaporated to 20 캜 by the second evaporator 162. The vapor refrigerant at 20 占 폚 by the second evaporator 162 is mixed with the vapor refrigerant at 7 占 폚 by the first evaporator 160 and sucked into the compressor 10 by the vapor refrigerant at 9 占 폚. The suction temperature to the compressor 10 is improved, so that the efficiency and performance of the system are improved. Further, there is an advantage that the discharge temperature of the compressor 10 is lowered. This has the effect of preventing the life of the compressor 10 from deteriorating.

또한, 제2증발기(162)는 제2응축기(122)에 의한 2차 응축열을 냉매 증발열로 이용하기 때문에, 시스템의 효율이 증대되는 효과가 있다. 또한 냉매 순환량의 증대로 인한 압축기 토출 과열 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다. 이는 효율 향상 및 압축기의 신뢰도 향상에 직결된다. 종래에는 온수를 60℃ 이상으로 사용 시 압축기 토출온도가 상승되어 압축기의 제품 수명이 단축되는 문제점이 있었으나, 본 발명에 따르면 압축기의 토출온도가 과열되는 것을 방지할 수 있으므로, 60℃ 이상의 고온용으로도 사용이 가능해지는 장점이 있다.Further, since the second evaporator 162 uses the secondary condensation heat by the second condenser 122 as the evaporation heat of the refrigerant, the efficiency of the system is increased. Further, it is possible to prevent overheating phenomenon of compressor discharge due to an increase in refrigerant circulation amount. This leads directly to the improvement of the efficiency and the reliability of the compressor. Conventionally, when the hot water is used at 60 DEG C or higher, the discharge temperature of the compressor is increased to shorten the service life of the compressor. However, according to the present invention, since the discharge temperature of the compressor can be prevented from being overheated, Can also be used.

밸브수단(20)은 전자식 솔레노이드 밸브로 구성이 가능하다. 이와 같은 효과가 구현되는 다양한 밸브로 구성이 가능하다. 밸브수단(20)에 의해 이코노마이저 라인의 개폐가 결정되며, 냉매순환량의 분배 비율은 밸브수단(20)에 의해 결정되도록 구성될 수도 있고, 파이프의 단면적에 의해 결정되도록 구성될 수도 있다.
The valve means 20 can be constituted by an electronic solenoid valve. It is possible to configure various valves to realize such an effect. The opening and closing of the economizer line is determined by the valve means 20 and the distribution ratio of the refrigerant circulation amount is determined by the valve means 20 or may be configured to be determined by the cross sectional area of the pipe.

히트펌프 이코노마이저에 관하여, 제2팽창수단(142) 및 제2증발기(162)를 포함하여 히트펌프 이코노마이저라고 칭할 수 있으며, 제2응축기(122), 분기관(30) 및 밸브수단(20)을 더 포함할 수 있다.
With respect to the heat pump economizer, it can be referred to as a heat pump economizer including the second expansion means 142 and the second evaporator 162 and the second condenser 122, the branch pipe 30 and the valve means 20 .

냉방 사이클과 관련하여, 도 4, 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프의 냉방 사이클은 종래기술과 유사하고, 제2응축기(122)가 추가되는 것에만 차이가 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 냉방 사이클은, 압축기(10)에서 토출된 냉매가 사방밸브(18)를 지나 제1응축기(120)로 유입되고, 응축된 냉매는 제2응축기(122)에 의해 2차 응축되며, 제1팽창수단(140)을 통과하여 제1증발기(160)로 유입되고, 증발된 저온저압의 증기 냉매는 다시 압축기(10)로 흡입되는 사이클로 구성될 수 있다. 제1증발기(160)가 부하측 열교환기, 제1응축기(120)가 외부 열원측 열교환기로 구성된다.4 and 5, the cooling cycle of the heat pump according to an embodiment of the present invention is similar to the prior art, except that only the second condenser 122 is added . The refrigerant discharged from the compressor 10 flows into the first condenser 120 through the four-way valve 18 and the condensed refrigerant is supplied to the second condenser 122 by the second condenser 122 The refrigerant is secondarily condensed and flows through the first expansion means 140 to the first evaporator 160 and the evaporated low temperature and low pressure vapor refrigerant is again sucked into the compressor 10. The first evaporator 160 is a load side heat exchanger, and the first condenser 120 is an external heat source side heat exchanger.

난방 사이클과 관련하여, 도 6, 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프의 난방 사이클은 메인 라인과 이코노마이저 라인을 포함할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 메인 라인은, 압축기(10)에서 토출된 냉매가 사방밸브(18)를 지나 제1응축기(120)로 유입되고, 응축된 냉매는 제2응축기(122)에 의해 2차 응축되며, 제1팽창수단(140)을 통과하여 제1증발기(160)로 유입되고, 증발된 저온저압의 증기 냉매는 다시 압축기(10)로 흡입되는 사이클로 구성될 수 있다. 제1증발기(160)가 외부 열원측 열교환기, 제1응축기(120)가 부하측 열교환기로 구성된다.Regarding the heating cycle, as shown in FIGS. 6 and 7, the heating cycle of the heat pump according to an embodiment of the present invention may include a main line and an economizer line. In the main line according to the embodiment of the present invention, the refrigerant discharged from the compressor 10 flows into the first condenser 120 through the four-way valve 18, and the condensed refrigerant is discharged by the second condenser 122 The refrigerant is secondarily condensed and flows through the first expansion means 140 to the first evaporator 160 and the evaporated low temperature and low pressure vapor refrigerant is again sucked into the compressor 10. The first evaporator 160 is an external heat source side heat exchanger, and the first condenser 120 is a load side heat exchanger.

본 발명의 일실시예에 따른 이코노마이저 라인은, 제2응축기(122)의 냉매 토출구에 연결되는 분기관(30)에서부터 시작하게 된다. 밸브수단(20)이 개방되면 분기관(30)에서 일부 분배된 냉매가 제2팽창수단(142)을 통과하여 제2증발기(162)로 유입되고, 증발된 저온저압의 증기 냉매는 압축기(10)의 냉매 유입구 측에서 다시 메인 라인에 합류하게 된다.
The economizer line according to an embodiment of the present invention starts from the branch pipe 30 connected to the refrigerant discharge port of the second condenser 122. [ When the valve means 20 is opened, the refrigerant partially distributed in the branch pipe 30 passes through the second expansion means 142 and flows into the second evaporator 162. The vaporized low-temperature and low-pressure vapor refrigerant is introduced into the compressor 10 To the main line again at the refrigerant inlet side.

<냉난방 시스템><Air-conditioning system>

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프 냉난방 시스템을 도시한 모식도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프 냉난방 시스템은, 사방밸브(18)에 의해 냉방 사이클과 난방 사이클이 모두 가능하도록 구성될 수 있다. 냉방 사이클에서는 외부 열원과 냉매가 열교환하도록 하는 외부 열원측 열교환기가 제1응축기(120)가 되고, 부하측과 냉매가 열교환하도록 하는 부하측 열교환기는 제1증발기(160)가 된다. 난방 사이클에서는 외부 열원측 열교환기가 제1증발기(160)가 되고, 부하측 열교환기는 제1응축기(120)가 된다.
8 is a schematic diagram showing a heat pump cooling / heating system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, the heat pump cooling / heating system according to the embodiment of the present invention can be configured to allow both the cooling cycle and the heating cycle by the four-way valve 18. In the cooling cycle, the external heat source-side heat exchanger for exchanging heat between the external heat source and the refrigerant becomes the first condenser 120, and the load side heat exchanger for allowing the load side and the refrigerant to heat-exchange becomes the first evaporator 160. In the heating cycle, the external heat source side heat exchanger serves as the first evaporator 160 and the load side heat exchanger serves as the first condenser 120.

이상에서 기술한 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프 및 냉난방 시스템은 복수개의 압축기를 포함하여 용적을 향상시킬 수 있다. 또한 냉매의 용적 향상을 위한 리시버 탱크 및 냉매 필터 등을 부가적으로 포함할 수 있음은 자명하다.
The heat pump and the cooling / heating system according to an embodiment of the present invention described above may include a plurality of compressors to improve the capacity. Further, it is apparent that a receiver tank for improving the capacity of the refrigerant, a refrigerant filter, and the like may be additionally included.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
As described above, those skilled in the art will appreciate that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.

10: 압축기
12: 응축기
14: 팽창수단
16: 증발기
18: 사방밸브
20: 밸브수단
30: 분기관
120: 제1응축기
122: 제2응축기
140: 제1팽창수단
142: 제2팽창수단
160: 제1증발기
162: 제2증발기
10: Compressor
12: Condenser
14: Expansion means
16: Evaporator
18: Four way valve
20: valve means
30: Branch organization
120: first condenser
122: second condenser
140: first expansion means
142: second expansion means
160: First evaporator
162: Second evaporator

Claims (8)

냉매를 압축하는 압축기, 압축된 상기 냉매를 응축하여 응축열을 방출하는 제1응축기, 응축된 상기 냉매를 팽창시키는 제1팽창수단 및 증발열을 흡수하여 팽창된 상기 냉매를 증기로 증발시키는 제1증발기를 포함하는 히트펌프의 상기 제1응축기와 상기 제1팽창수단 사이의 냉매순환라인 상에 설치되어 분기되는 히트펌프 이코노마이저에 있어서,
상기 제1응축기에 연결되어, 상기 제1응축기에 의해 응축된 상기 냉매를 2차 응축하는 제2응축기;
상기 2차 응축기에 연결되어, 2차 응축된 상기 냉매를 특정 비율로 분배하는 분기관;
상기 분기관에 연결되어, 상기 분기관에 의해 분배된 상기 냉매를 팽창시키는 제2팽창수단;
상기 제2팽창수단에 연결되어, 상기 제2팽창수단에 의해 팽창된 상기 냉매를 상기 제2응축기에 의해 발생되는 응축열에 의해 증발시키는 제2증발기; 및
상기 분기관에 의한 냉매순환라인 상에 설치되어, 상기 분기관으로의 냉매 유입을 조절하는 조절수단;
를 포함하고,
상기 제2팽창수단은, 모세관 또는 전자식 팽창밸브로 구성되며,
상기 분기관에 의해 분배되는 상기 냉매는, 상기 제2팽창수단 및 상기 제2증발기를 통과하여 상기 압축기로 흡입되며,
상기 분기관에 의해 분배되는 상기 냉매 이외의 냉매는, 상기 제1팽창수단과 상기 제1증발기를 통과하여 상기 압축기로 흡입되도록 구성되고,
상기 분기관에 의해 상기 냉매의 5~20%가 제2팽창수단으로 유입되며,
상기 제2응축기와 상기 제2증발기는 하나의 열교환기로 구성되고,
외부 열원은 지열원인 히트펌프의 난방 사이클에 이용되며,
상기 히트펌프에서 난방 시 온수를 65℃ 이상으로 사용하더라도 상기 압축기의 토출온도가 105℃ 미만으로 유지되는 것을 특징으로 하는 히트펌프 이코노마이저.
A first expansion device for expanding the condensed refrigerant, and a first evaporator for evaporating the expanded refrigerant by absorbing the evaporation heat, and a second evaporator for condensing the refrigerant, The heat pump economizer according to claim 1, wherein the first condenser and the first expansion means are disposed on a refrigerant circulation line between the first condenser and the first expansion means,
A second condenser connected to the first condenser for secondarily condensing the refrigerant condensed by the first condenser;
A branch pipe connected to the secondary condenser for distributing the secondary condensed refrigerant at a specific ratio;
A second expansion means connected to the branch pipe for expanding the refrigerant distributed by the branch pipe;
A second evaporator connected to the second expansion means for evaporating the refrigerant expanded by the second expansion means by the heat of condensation generated by the second condenser; And
Regulating means provided on the refrigerant circulation line by the branch pipe, for regulating inflow of the refrigerant into the branch pipe;
Lt; / RTI &gt;
The second expansion means is constituted by a capillary tube or an electronic expansion valve,
Wherein the refrigerant distributed by the branch pipe passes through the second expansion means and the second evaporator and is sucked into the compressor,
The refrigerant other than the refrigerant distributed by the branch pipe is sucked into the compressor through the first expansion means and the first evaporator,
5 to 20% of the refrigerant flows into the second expansion means by the branch pipe,
The second condenser and the second evaporator are constituted by one heat exchanger,
The external heat source is used for the heating cycle of the geothermal heat pump,
Wherein the discharge temperature of the compressor is maintained at less than 105 DEG C even when hot water is used at 65 DEG C or higher in the heat pump.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020140028486A 2014-03-11 2014-03-11 Economizer, Heat Pump and Cooling-heating System using thereof KR101449899B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140028486A KR101449899B1 (en) 2014-03-11 2014-03-11 Economizer, Heat Pump and Cooling-heating System using thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140028486A KR101449899B1 (en) 2014-03-11 2014-03-11 Economizer, Heat Pump and Cooling-heating System using thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101449899B1 true KR101449899B1 (en) 2014-10-13

Family

ID=51997401

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140028486A KR101449899B1 (en) 2014-03-11 2014-03-11 Economizer, Heat Pump and Cooling-heating System using thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101449899B1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101538609B1 (en) * 2015-04-01 2015-07-22 대성히트펌프 주식회사 Heat pump system using bypass valve and method thereof
KR101989753B1 (en) 2018-11-23 2019-06-17 대성히트펌프 주식회사 Conditioner heat recycling heat pump system using bridge rectifier circuit type with cooling degree control and coolant amount detect fuction
KR102036742B1 (en) 2018-05-24 2019-10-25 대구대학교 산학협력단 Apparatus for generating warm water using exhaust gas and heterogeneous fluid of one-through boiler
KR102213916B1 (en) 2020-05-11 2021-02-10 대성히트에너시스 주식회사 Hybrid heat pump device using hybrid heat sources
KR102345648B1 (en) 2021-06-29 2021-12-31 대성히트에너시스 주식회사 Geothermal heat pump system capable of simultaneous or independent hot water supply operation
KR102413701B1 (en) * 2021-10-19 2022-06-27 주식회사 엠티에스 Heat pump system using air as heat source that produces hot water with a constant water outlet temperature by varying the water flow rate
KR20230153060A (en) * 2022-04-28 2023-11-06 주식회사 엠티에스 A geothermal heat pump system that produces hot or cold water with a fixed water outlet temperature at an arbitrary incoming temperature due to a variable water flow rate

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090082733A (en) * 2008-01-28 2009-07-31 엘지전자 주식회사 Air conditioning system
KR101042472B1 (en) * 2008-12-30 2011-06-16 세협기계(주) Heat Pump System

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090082733A (en) * 2008-01-28 2009-07-31 엘지전자 주식회사 Air conditioning system
KR101042472B1 (en) * 2008-12-30 2011-06-16 세협기계(주) Heat Pump System

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101538609B1 (en) * 2015-04-01 2015-07-22 대성히트펌프 주식회사 Heat pump system using bypass valve and method thereof
KR102036742B1 (en) 2018-05-24 2019-10-25 대구대학교 산학협력단 Apparatus for generating warm water using exhaust gas and heterogeneous fluid of one-through boiler
KR101989753B1 (en) 2018-11-23 2019-06-17 대성히트펌프 주식회사 Conditioner heat recycling heat pump system using bridge rectifier circuit type with cooling degree control and coolant amount detect fuction
KR102213916B1 (en) 2020-05-11 2021-02-10 대성히트에너시스 주식회사 Hybrid heat pump device using hybrid heat sources
KR102345648B1 (en) 2021-06-29 2021-12-31 대성히트에너시스 주식회사 Geothermal heat pump system capable of simultaneous or independent hot water supply operation
KR102413701B1 (en) * 2021-10-19 2022-06-27 주식회사 엠티에스 Heat pump system using air as heat source that produces hot water with a constant water outlet temperature by varying the water flow rate
KR20230153060A (en) * 2022-04-28 2023-11-06 주식회사 엠티에스 A geothermal heat pump system that produces hot or cold water with a fixed water outlet temperature at an arbitrary incoming temperature due to a variable water flow rate
KR102649515B1 (en) * 2022-04-28 2024-03-20 주식회사 엠티에스 A geothermal heat pump system that produces hot or cold water with a fixed water outlet temperature at an arbitrary incoming temperature due to a variable water flow rate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101449899B1 (en) Economizer, Heat Pump and Cooling-heating System using thereof
CN211739592U (en) Air conditioning system capable of continuously heating
JP5991989B2 (en) Refrigeration air conditioner
WO2019091241A1 (en) Cooling circulation system for air conditioning, and air conditioner
JP6073413B2 (en) Thermal storage air conditioner and control method thereof
KR20110054816A (en) Heat pump
JP6554156B2 (en) Multistage heat pump having a two-stage expansion structure using CO2 refrigerant and its circulation method
US10907866B2 (en) Refrigerant cycle apparatus and air conditioning apparatus including the same
KR101996007B1 (en) Continuous heating Air Conditioner system
US10465948B2 (en) Air conditioner
CN105135729A (en) Single-refrigerant-loop and multi-exhaust-pressure vapor compression refrigeration/heat pump system
WO2019128519A1 (en) Air conditioner system
KR102674404B1 (en) Cooling system for a low temperature storage
KR20050072299A (en) Cooling and heating air conditioning system
JP2018021730A (en) Refrigeration cycle device
KR20100046365A (en) Heat pump system
KR20100005736U (en) Heat pump system
KR20100005735U (en) storage system
KR101497813B1 (en) Vapor injection heat pump system
KR20100137050A (en) Refrigeration and air conditioning system
KR100770594B1 (en) Air conditioner for Heating and Cooling in one
KR100248719B1 (en) Cooling cycle and heating cycle
KR20140082171A (en) Energy effective cooling and heating apparatus for high efficiency air heat source heat pump
KR20100005738U (en) Hot water heat pump system
CN213931199U (en) Outdoor heating assembly and multi-split air conditioning system

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170921

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190813

Year of fee payment: 6