KR101516882B1 - Hybrid Heat Pump Boiler System - Google Patents

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KR101516882B1
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Abstract

본 발명은 하나의 시스템으로 공간 냉,난방, 바닥 난방, 사계절 급탕이 모두 가능하도록 하면서 보일러 유닛의 폐열을 회수하여 압축기의 부하를 줄일 수 있도록 한 다목적 고효율 시스템이 가능하도록 한 것이다.
본 발명은 히트펌프를 이루도록 실내기(100)와 연계되는 실외기(200)와, 물탱크 유닛(300) 및 보일러 유닛(400)이 일체로 이루어진 하이브리드 히트펌프 보일러 시스템(1)으로서,
상기 실외기(200)는, 냉매를 고온,고압으로 압축하는 압축기(210)와; 상기 압축기로부터 토출되는 냉매의 유로를 변경해주는 4방밸브(220)와; 상기 4방밸브(220)를 거친 냉매가 열교환되도록 하는 실외 열교환기(230)와; 실내기의 실내 열교환기(110)로 가거나 실내 열교환기를 거친 냉매가 유입되도록 하는 리시버 탱크(240)와; 상기 4방밸브(220)를 거친 냉매가 통과하면서 물탱크 유닛(300)의 물과 열교환이 이루어지도록 하는 축열 열교환기(250)와; 상기 압축기(210)로 회수되는 냉매로부터 액냉매를 분리하는 어큐뮬레이터(290); 를 포함하고,
상기 물탱크 유닛(300)은, 상기 실외기의 축열 열교환기(250)를 거치면서 물이 순환하여 열원을 얻도록 하는 순환배관(320)(322)이 구비되는 축열조(310);를 포함하며,
상기 보일러 유닛(400)은, 목표 온도로 바닥 난방이 이루어지도록 순환하는 난방수에 열원을 주도록 하는 제 1열교환기(410)와; 상기 축열조(310)에서 나오는 물의 온도를 승온시켜서 온수로 사용할 수 있도록 열교환하는 제 2열교환기(420);를 포함하고, 상기 축열조(310)에는, 바닥 난방부(500)를 거친 난방수가 축열조(310)내에서 열원을 얻어 보일러 유닛(400)의 내부의 제 1열교환기(410)를 통과하면서 순환하도록 연결되는 난방수 유입배관(510) 및 난방수 공급배관(520)이 포함되며, 상기 4방밸브를 거친 냉매가 축열 열교환기(250)를 거치도록 4방밸브(220)와 연결되는 연결배관(221)으로부터 분기되면서 개폐밸브가 구비되는 제 1바이패스 배관(260)이 형성되고, 상기 실외 열교환기(230)와 연결되면서 개폐밸브를 구비하여 냉매가 흐르도록 하는 연결배관(221)과, 축열 열교환기(250)를 거친 냉매가 리시버 탱크(240)로 이동하도록 하면서 개폐밸브를 구비하는 제 1바이패스 연결배관(261)과의 사이에는, 개폐밸브가 구비되는 제 2바이패스 배관(270)이 연결되는 것이다. The present invention enables a multi-purpose high-efficiency system capable of reducing the load of a compressor by collecting waste heat of a boiler unit while allowing space cooling, heating, floor heating, and four seasons hot water as one system.
The present invention is a hybrid heat pump boiler system (1) comprising an outdoor unit (200) connected to an indoor unit (100) to form a heat pump, a water tank unit (300) and a boiler unit (400)
The outdoor unit (200) includes: a compressor (210) for compressing refrigerant at a high temperature and a high pressure; A four-way valve (220) for changing a flow path of the refrigerant discharged from the compressor; An outdoor heat exchanger (230) through which the refrigerant passing through the four-way valve (220) is heat-exchanged; A receiver tank 240 for going to the indoor heat exchanger 110 of the indoor unit or for introducing the refrigerant through the indoor heat exchanger; A heat storage heat exchanger (250) for allowing heat exchange with water in the water tank unit (300) while the refrigerant passing through the four - way valve (220) passes; An accumulator (290) for separating the liquid refrigerant from the refrigerant recovered by the compressor (210); Lt; / RTI >
The water tank unit 300 includes a heat storage tank 310 having circulation pipes 320 and 322 for circulating water to obtain a heat source while passing through the heat storage heat exchanger 250 of the outdoor unit,
The boiler unit (400) includes a first heat exchanger (410) for providing a heat source to the circulating heating water so that the floor heating is performed at a target temperature; And a second heat exchanger 420 for raising the temperature of the water from the thermal storage tank 310 to heat it so that the heated water can be used as hot water. In the thermal storage tank 310, heating water passing through the floor heating unit 500 310 includes a heating water inlet pipe 510 and a heating water supply pipe 520 connected to circulate through the first heat exchanger 410 in the boiler unit 400, A first bypass pipe 260 is formed which is branched from a connection pipe 221 connected to the four-way valve 220 so that the refrigerant passing through the valve is passed through the heat storage heat exchanger 250, A connection pipe 221 connected to the outdoor heat exchanger 230 and having an on-off valve to allow the refrigerant to flow therethrough, and an open / close valve that allows the refrigerant passing through the heat storage heat exchanger 250 to move to the receiver tank 240 Between the first bypass connection pipe 261 , It will be the second bypass pipe 270 is connected which is provided with a shut-off valve.

Figure R1020130112780
Figure R1020130112780

Description

하이브리드 히트펌프 보일러 시스템{Hybrid Heat Pump Boiler System}[0001] Hybrid Heat Pump Boiler System [0002]

본 발명은 하이브리드 히트펌프 보일러 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하나의 시스템으로 공간 냉,난방, 바닥 난방, 사계절 급탕이 모두 가능하도록 하면서 축열조에서 열교환기능을 발휘하여 보일러 유닛의 사용을 줄이거나 사용하지 않아도 온수 공급이 이루어져서 에너지 절감이 가능하고, 보일러 유닛의 폐열을 회수하여 압축기로의 액냉매 유입을 방지하여 고효율의 시스템이 제공되도록 한 다목적 고효율 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a hybrid heat pump boiler system, and more particularly, to a hybrid heat pump boiler system, which is capable of both space cooling, heating, floor heating, and four seasons hot water supply by one system, The present invention relates to a multipurpose high-efficiency system which is capable of saving energy by supplying hot water without supplying hot water and preventing a liquid refrigerant from flowing into a compressor by recovering waste heat of a boiler unit, thereby providing a highly efficient system.

일반적으로, 히트펌프 시스템은 냉매의 발열 또는 응축열을 이용하여 저온의 열원을 고온으로 전달하거나 또는 고온의 열원을 저온으로 전달하는 냉,난방 장치이다.Generally, a heat pump system is a cooling / heating device that transfers a low-temperature heat source to a high temperature or transfers a high-temperature heat source to a low temperature by using heat of a refrigerant or condensation heat.

이러한 히트펌프 시스템은 압축기, 실외 열교환기를 구비하는 실외기 및 팽창밸브와 실내 열교환기를 가지는 실내기를 포함하여 구성된다. The heat pump system includes a compressor, an outdoor unit having an outdoor heat exchanger, and an indoor unit having an expansion valve and an indoor heat exchanger.

또한, 종래의 히트펌프 시스템에서 급탕이 제공되는 냉난방 시스템이 제안되었다.Also, a cooling / heating system in which hot water is provided in a conventional heat pump system has been proposed.

종래의 급탕이 공급되는 냉난방 히트펌프는 냉난방과 더불어 급탕을 추가로 공급하도록 함으로써 사용성이 크게 향상되도록 한 것이지만, 급탕의 공급이 원활하게 이루어지지 않고 급탕시에 냉방 효율이 저하되거나 또는 냉방 시에 급탕효율이 저하되는 등의 문제점이 발생하였다. Conventionally, an air conditioner heat pump to which hot water is supplied is provided with a hot water supply in addition to cooling and heating so that usability is greatly improved. However, the supply of hot water is not smoothly performed, the cooling efficiency is lowered during hot water supply, There is a problem that the efficiency is lowered.

더욱이, 공간 냉, 난방, 바닥 난방, 사계절 급탕이 모두 가능하도록 구축한 시스템은 제안되지 못하는 실정이고, 또한, 보일러 유닛의 가동으로 발생하는 배기가스의 폐열을 회수하여 활용하는 기술도 미흡한 실정이다. Furthermore, there is a problem that a system constructed to enable both space heating, heating, floor heating, and four seasons hot water can not be proposed, and the technology for recovering and utilizing the waste heat of the exhaust gas generated by the operation of the boiler unit is insufficient.

또한, 종래에는 압축기로 회수되는 냉매에서 액 냉매를 분리하도록 하는 어큐뮬레이터가 마련되어 있지만, 열교환기(증발기)를 거친 냉매가 압축기로 재유입시 어큐뮬레이터에서 완벽하게 기액분리 기능이 발휘되지 못하는 경우가 발생할 수 있어 그에 따라 압축기의 손상을 가져올 수 있고, 시스템 전체적으로 효율이 저하되는 문제점이 있다.
In addition, although an accumulator for separating the liquid refrigerant from the refrigerant recovered by the compressor has been provided in the related art, when the refrigerant passing through the heat exchanger (evaporator) is re-introduced into the compressor, the accumulator may fail to fully exhibit the gas- Thereby causing damage to the compressor, and there is a problem that the efficiency of the entire system is deteriorated.

대한민국 등록특허 제 10-877055호Korean Patent No. 10-877055 대한민국 등록특허 제 10-877056호Korean Patent No. 10-877056

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 히트펌프와 보일러 유닛 및 물탱크 유닛을 일체로 구성하여 공간 냉방, 공간 난방, 바닥 난방, 사계절 급탕이 가능하고, 보일러 유닛의 폐열을 활용하여 고효율의 시스템을 구현하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a heat pump, a boiler unit, and a water tank unit, which are integrated with each other to perform space cooling, space heating, floor heating, , And the waste heat of the boiler unit is utilized to realize a highly efficient system.

또한, 본 발명의 다른 목적은 냉방시즌에는 공간 냉방을 하면서 실외기 폐열을 이용하여 축열조의 물을 가열하여 온수화하는 에너지원으로 이용할 수 있고, 난방 시즌에는 공간 난방 및 바닥 난방을 동시에 수행하여 쾌적한 환경을 조성할 수 있도록 한 것이다.
It is another object of the present invention to provide an air conditioner that can be used as an energy source for heating water by heating the water in a storage tank using waste heat of an outdoor unit while cooling the space in a cooling season, .

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결 수단은, 히트펌프를 이루도록 실내기와 연계되는 실외기와, 물탱크 유닛 및 보일러 유닛이 일체로 이루어진 하이브리드 히트펌프 보일러 시스템으로서, According to an aspect of the present invention, there is provided a hybrid heat pump boiler system including an outdoor unit connected to an indoor unit to form a heat pump, a water tank unit and a boiler unit,

상기 실외기는, 냉매를 고온, 고압으로 압축하는 압축기와; 상기 압축기로부터 토출되는 냉매의 유로를 변경해주는 4방밸브와; 상기 4방밸브를 거친 냉매가 열교환되도록 하는 실외 열교환기와; 실내기의 실내 열교환기로 가거나 실내 열교환기를 거친 냉매가 유입되도록 하는 리시버 탱크와; 상기 4방밸브를 거친 냉매가 통과하면서 물탱크 유닛의 물과 열교환이 이루어지도록 하는 축열 열교환기와; 상기 압축기로 회수되는 냉매로부터 액냉매를 분리하는 어큐뮬레이터;를 포함하고, The outdoor unit includes: a compressor that compresses refrigerant at a high temperature and a high pressure; A four-way valve for changing a flow path of the refrigerant discharged from the compressor; An outdoor heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant passing through the four-way valve; A receiver tank for introducing the refrigerant to the indoor heat exchanger of the indoor unit or the indoor heat exchanger; A heat storage heat exchanger for allowing heat exchange with water in the water tank unit through the refrigerant passing through the four-way valve; And an accumulator for separating the liquid refrigerant from the refrigerant recovered by the compressor,

상기 물탱크 유닛은, 상기 실외기의 축열 열교환기를 거치면서 물이 순환하여 열원을 얻도록 하는 순환배관이 구비되는 축열조를 포함하며, Wherein the water tank unit includes a heat storage tank having a circulation pipe for circulating water to obtain a heat source while passing through the heat storage heat exchanger of the outdoor unit,

상기 보일러 유닛은, 목표 온도로 바닥 난방이 이루어지도록 순환하는 난방수에 열원을 주도록 하는 제 1열교환기와; 상기 축열조에서 나오는 물의 온도를 승온시켜서 온수로 사용할 수 있도록 열교환하는 제 2열교환기를 포함하고, Wherein the boiler unit comprises: a first heat exchanger for supplying a heat source to the heating water circulating so that floor heating is performed at a target temperature; And a second heat exchanger for raising the temperature of the water coming out of the heat storage tank and performing heat exchange for use as hot water,

상기 축열조에는, 바닥 난방부를 거친 난방수가 축열조내에서 열원을 얻어 보일러 유닛의 내부의 제 1열교환기를 통과하면서 순환하도록 연결되는 난방수 유입배관 및 난방수 공급배관이 포함되는 것이다. The heat storage tank includes a heating water inflow pipe and a heating water supply pipe connected to circulate the heating water passing through the bottom heating unit through the first heat exchanger inside the boiler unit by obtaining a heat source in the heat storage tank.

상기 4방밸브를 거친 냉매가 축열 열교환기를 거치도록 4방밸브와 연결되는 연결배관으로부터 분기되면서 개폐밸브가 구비되는 제 1바이패스 배관이 형성되는 구조이다.A first bypass pipe having an on-off valve is formed while being branched from a connection pipe connected to the four-way valve so that the refrigerant passing through the four-way valve passes through the heat storage heat exchanger.

또한, 상기 실외 열교환기와 연결되면서 개폐밸브를 구비하여 냉매가 흐르도록 하는 연결배관과 축열 열교환기를 거친 냉매가 리시버 탱크로 이동하도록 하면서 개폐밸브를 구비하는 제 1바이패스 연결배관과의 사이에는, 개폐밸브가 구비되는 제 2바이패스 배관이 연결되는 구조이다. In addition, a connection pipe that is connected to the outdoor heat exchanger and includes an on-off valve to allow the refrigerant to flow, and a first bypass connection pipe that allows the refrigerant passing through the heat storage heat exchanger to move to the receiver tank, And a second bypass pipe provided with a valve is connected.

또한, 실내 열교환기와 4방밸브 사이에 연결되면서 개페밸브를 구비하는 연결배관과 제 1바이패스 배관의 사이에는, 개폐밸브가 구비되는 연결배관이 연결되는 구조이다.Also, a connection pipe connected to the indoor heat exchanger and the four-way valve and having an on-off valve is connected between the connection pipe having the open valve and the first bypass pipe.

또한, 상기 실외 열교환기와 리시버 탱크의 사이에 연결되면서 개폐밸브가 구비되는 연결배관과, 리시버 탱크와 실내 열교환기의 사이의 연결배관에는 분기되어 각각 체크밸브와 팽창밸브가 구비되는 구조이다. In addition, a connection pipe connected between the outdoor heat exchanger and the receiver tank and having an on-off valve and a connection pipe between the receiver tank and the indoor heat exchanger are branched and provided with a check valve and an expansion valve, respectively.

또한, 냉매가 축열 열교환기를 거쳐서 리시버 탱크로 이동하도록 하는 제 1바이패스 연결배관상에서 분기되어 실내 열교환기로부터 리시버 탱크로 냉매가 유입되도록 하는 연결배관과 합류되면서 개폐밸브를 가지는 제 3바이패스 배관이 연결되는 구조이다.A third bypass pipe which is joined to a connection pipe for branching on a first bypass connection pipe for allowing the refrigerant to move to the receiver tank through the heat storage heat exchanger and for allowing the refrigerant to flow from the indoor heat exchanger to the receiver tank, It is a structure to be connected.

또한, 상기 보일러 유닛으로부터 나와서 바닥 난방부로 난방수가 보내지도록 하는 난방수 공급배관상에 구비되는 3방밸브와, 상기 3방밸브로부터 분기되어서 바닥 난방부를 거친 난방수가 축열조안으로 유입되도록 하는 난방수 유입배관과 합류되는 연결배관과, 바닥난방부를 거친 이후의 난방수 유입배관상에 구비되는 3방밸브와, 상기 3방밸브로부터 분기되어 난방수 공급배관과 합류되는 연결배관을 포함하여, 동파방지 및 바닥 난방 운전시 난방온도가 목표값에 도달하면 난방수가 더 이상 순환하지 않도록 바이패스시키도록 하는 것이다. A three-way valve provided on a heating water supply pipe for allowing the heating water to flow out from the boiler unit to the heating water supply unit; a heating water inflow pipe branched from the three-way valve to allow heating water passing through the bottom heating unit to flow into the heat storage tank; And a connection pipe branched from the three-way valve and joined to the heating water supply pipe, wherein the connection pipe for preventing freezing and flooding When the heating temperature reaches the target value in the heating operation, the heating water is bypassed so that the heating water no longer circulates.

또한, 상기 배기가스가 배출되는 위치에 구비된 배기가스 회수 열교환기와 연결되어서 상기 압축기내로의 액냉매 유입을 방지하도록 실외기의 어큐뮬레이터에 열원을 전달하도록 하는 히트파이프를 포함하는 것이다. And a heat pipe connected to the exhaust gas recovering heat exchanger provided at a position where the exhaust gas is discharged to transmit a heat source to the accumulator of the outdoor unit so as to prevent liquid refrigerant from flowing into the compressor.

또한, 상기 급수관을 통해 공급되는 물이 축열조를 통과하면서 급수관과 연결되는 유입배관과, 이 유입배관내의 물이 보일러 유닛 내부의 제 2열교환기를 거치면서 온수공급이 이루어지도록 상기 유입배관과 연결되는 배출배관을 더 포함하는 구조이다. Further, it is preferable that the water supplied through the water supply pipe is connected to the water supply pipe while passing through the heat storage tank, and the discharge water connected to the inflow pipe so that water in the inflow pipe passes through the second heat exchanger in the boiler unit, And further includes piping.

또한, 상기 유입배관에는 3방밸브가 구비되어서 급수관으로부터 분기되어 축열조를 거치지 않고 온수 공급이 가능하도록 바이패스 유입배관이 연결되는 구조이다. In addition, the inflow pipe is provided with a three-way valve and is connected to a bypass inflow pipe so that hot water can be supplied without branching from the water supply pipe and passing through the heat storage tank.

또한, 상기 제 1열교환기를 거친 난방수가 바닥난방부로 보내지도록 하는 난방수 공급배관상에 구비되는 3방밸브와, 상기 3방밸브로부터 분기되어 제 2열교환기를 거쳐서 축열조로부터 나오는 물이 연결배관 및 배출배관을 거치는 과정에서 열교환이 이루어지도록 하면서 다시 난방수 공급배관으로 회수되어 순환되도록 하는 바이패스 배관을 포함하는 구조이다.
In addition, a three-way valve provided on a heating water supply pipe through which the heating water passing through the first heat exchanger is sent to the bottom heating unit, and water discharged from the heat storage tank via the second heat exchanger branched from the three- And a bypass pipe for recovering and circulating the heat water to the heating water supply pipe while performing heat exchange in the process of passing through the pipe.

본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.The present invention has the following effects.

첫째, 공간 냉방, 공간 난방, 바닥 난방, 사계절 급탕이 가능하다.First, space cooling, space heating, floor heating, four seasons hot water is possible.

둘째, 보일러 유닛으로부터 배출되는 배기가스에 의한 폐열은 히트 파이프를 통해 어큐뮬레이터의 온도를 상승시켜서 압축기의 액냉매 유입을 방지하여 히트펌프의 고효율 운전을 할 수 있도록 한다. Second, the waste heat generated by the exhaust gas discharged from the boiler unit raises the temperature of the accumulator through the heat pipe to prevent the liquid refrigerant from flowing into the compressor, thereby enabling high efficiency operation of the heat pump.

셋째, 냉방시즌에는 공간 냉방을 하면서 실외기의 폐열을 이용하여 축열조의 물을 데워서 온수로 만들어서 물탱크 유닛을 이루는 축열조안에서 열교환이 이루어지도록 구성하여 온수 및 바닥난방을 할 경우에, 축열조내의 물과 열교환하여 온도가 상승되므로 보일러 유닛의 사용을 줄일 수 있어 에너지를 절약할 수 있다. Third, during the cooling season, the water in the heat storage tank is warmed by using the waste heat of the outdoor unit while cooling the space, and the heat exchange is performed in the heat storage tank constituting the water tank unit. In the case of performing the hot water and the floor heating, As the temperature rises, the use of the boiler unit can be reduced and energy can be saved.

넷째, 난방 시즌에는 공간 난방 및 바닥 난방을 동시에 할 수 있으며, 이를 통해 빠르고 쾌적한 환경을 조성할 수 있고, 동절기 전력난이 예상되는 경우나 전력 사용량이 상당히 많아 누진세에 의한 전기료의 상승이 예상되는 경우, 보일러 유닛의 가동 우선모드를 통해서 에너지 비용을 절약할 수 있다.
Fourth, in the heating season, space heating and floor heating can be performed at the same time, and a fast and pleasant environment can be created. In the case where the electricity shortage is expected in the winter season or the electric power consumption is considerably high, Energy costs can be saved through the operation priority mode of the boiler unit.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 히트펌프 보일러 시스템을 나타낸 구성도로서, 공간 냉방 및 바닥난방 또는 온수 사용모드를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 히트펌프 보일러 시스템을 나타낸 구성도로서, 공간 냉방 및 축열모드, 바닥난방 또는 온수 사용모드를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 히트펌프 보일러 시스템을 나타낸 구성도로서, 공간 냉방 및 축열모드, 바닥난방 또는 온수 사용모드의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 히트펌프 보일러 시스템을 나타낸 구성도로서, 공간 난방 및 바닥난방 또는 온수 사용모드를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 히트펌프 보일러 시스템을 나타낸 구성도로서, 공간 난방 및 축열모드와 바닥난방 또는 온수 사용모드를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 히트펌프 보일러 시스템을 나타낸 구성도로서, 축열모드와 바닥난방 또는 온수 사용모드를 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a view showing a hybrid heat pump boiler system according to an embodiment of the present invention, which shows a space cooling and a floor heating or a hot water use mode.
FIG. 2 is a view showing a hybrid heat pump boiler system according to an embodiment of the present invention, which shows a space cooling and storage mode, a floor heating or a hot water use mode.
FIG. 3 is a view showing a hybrid heat pump boiler system according to an embodiment of the present invention, and shows another example of a space cooling and storage mode, a floor heating or a hot water usage mode.
FIG. 4 is a view showing a hybrid heat pump boiler system according to an embodiment of the present invention, and shows a mode of using space heating, floor heating, or hot water.
FIG. 5 is a view illustrating a hybrid heat pump boiler system according to an embodiment of the present invention, which illustrates a space heating and storage mode and a floor heating or hot water use mode.
FIG. 6 is a view illustrating a hybrid heat pump boiler system according to an embodiment of the present invention, which illustrates a heat storage mode and a floor heating or hot water use mode.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부된 예시도면에 의거 상세하게 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 구체적인 내용을 설명함에 있어서, 용어로서 사용되는 시스템은 방법이 아닌 장치를 나타낸 용어임을 미리 밝혀둔다. In describing the specific contents of the present invention, it is to be noted that the system used as a term is a term indicating a device other than a method.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 히트펌프 보일러 시스템을 나타낸 구성도로서, 공간 냉방 및 축열모드, 바닥난방 또는 온수 사용모드를 나타낸 도면이다. FIG. 1 is a view illustrating a hybrid heat pump boiler system according to an embodiment of the present invention, which shows a space cooling and storage mode, a floor heating or a hot water use mode.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 히트펌프 보일러 시스템(1)은, 히트펌프를 이루는 실내기(100)와 연계되는 실외기(200)와, 물탱크 유닛(300) 및 보일러 유닛(400)으로 구성된다. The hybrid heat pump boiler system 1 according to an embodiment of the present invention includes an outdoor unit 200 connected to an indoor unit 100 constituting a heat pump, a water tank unit 300, Unit 400 shown in Fig.

상기 실내기(100)는 실내 열교환기(110)와 송풍기(120)를 포함한 구조를 가진다.The indoor unit (100) has a structure including an indoor heat exchanger (110) and a blower (120).

또한, 상기 실외기(200)는 냉매를 고온,고압으로 압축하는 압축기(210)와, 상기 압축기(210)로부터 토출되는 냉매의 유로를 변경해주는 4방밸브(220)와, 상기 4방밸브(220)를 거친 냉매가 통과되면서 열교환이 이루어지도록 하는 실외 열교환기(230)와, 상기 실외 열교환기(230)를 거친 냉매가 상기 실내기(100)의 실내 열교환기(110)를 통과하여 하나의 사이클을 이루는 과정에서 거치도록 하는 리시버 탱크(receiver tank)(240)를 포함한 구조를 가진다.The outdoor unit 200 includes a compressor 210 for compressing the refrigerant at a high temperature and a high pressure, a four-way valve 220 for changing the flow rate of the refrigerant discharged from the compressor 210, An outdoor heat exchanger 230 for allowing the refrigerant passing through the outdoor heat exchanger 230 to flow through the indoor heat exchanger 110 of the indoor unit 100 and allowing the refrigerant passing through the outdoor heat exchanger 230 to pass through the indoor heat exchanger 110, And a receiver tank 240 for carrying out the process.

상기 리시버 탱크(240)는 액냉매를 저장하는 곳인데, 각 운전 모드별로 최적의 순환에 필요한 냉매량이 다르기 때문에, 각종 운전 모드에 사용되고 남은 냉매가 저장되며, 또한 미세한 냉매 누설이 발생하는 경우에 시스템 성능 저하를 지연시켜주는 역할을 한다. The receiver tank 240 stores the liquid refrigerant. Since the amount of refrigerant required for optimal circulation differs for each operation mode, the remaining tank refrigerant is stored in the various operation modes, and when minute refrigerant leakage occurs, It is responsible for delaying performance degradation.

또한, 상기 실외기(200)에는 물탱크 유닛(300)의 축열조(310)로부터 온수가 순환하여 다시 축열조(310)로 유입되도록 하는 순환배관(320)(322)이 연결되는 축열 열교환기(250)가 포함되는 구조를 가진다. The outdoor unit 200 further includes a heat storage heat exchanger 250 to which circulation pipes 320 and 322 for circulating hot water from the heat storage tank 310 of the water tank unit 300 to the heat storage tank 310 are connected, .

상기 순환배관(320)상에는 순환펌프(324)가 갖추어져서 축열조(310)로부터 온수를 축열 열교환기(250)를 거치면서 순환시킨다. A circulation pump 324 is provided on the circulation pipe 320 to circulate the hot water from the heat storage tank 310 through the heat storage heat exchanger 250.

또한, 상기 순환배관(320)상에는 플래쉬 탱크(350)가 더 구비될 수 있는데, 축열조(310)가 밀폐형 구조이기때문에, 물의 온도 및 부피변화와 순환펌프(324)의 동작에 따른 축열조(310) 내부의 압력변화에 대하여 일정하게 유지시켜주는 역할을 한다. In addition, since the storage tank 310 is a sealed structure, the temperature of the storage tank 310 can be changed according to the temperature and the volume of the water and the operation of the circulation pump 324, It keeps constant pressure change inside.

상기 4방밸브(220)를 거친 냉매가 실외 열교환기(230)로 가는 과정에서 구비되는 연결배관(221)상에는, 개폐밸브로서 솔레노이드 밸브(222)를 설치한 구조를 가진다.A solenoid valve 222 is provided as an on-off valve on the connection pipe 221 provided in the course of the refrigerant passing through the four-way valve 220 to the outdoor heat exchanger 230.

또한, 상기 실외 열교환기(230)를 거친 냉매가 리시버 탱크(240)를 통과하도록 연결되는 연결배관(231)상에는 개폐밸브로서 솔레노이드 밸브(232)가 갖추어지고, 이 솔레노이드밸브(232)로부터 분기되어 체크밸브(233)와 팽창밸브(234)를 구비한 구조를 가진다. A solenoid valve 232 is provided as an on-off valve on the connection pipe 231 through which the refrigerant passing through the outdoor heat exchanger 230 passes through the receiver tank 240. The solenoid valve 232 branches off from the solenoid valve 232 And has a check valve 233 and an expansion valve 234.

또한, 상기 리시버 탱크(240)를 거친 냉매가 실내기(100)의 실내 열교환기(110)를 통과하도록 연결되는 연결배관(241)상에는, 분기되어 각각 팽창밸브(242)와 체크밸브(243)가 갖추어진다. The expansion valve 242 and the check valve 243 are connected to the connection pipe 241 through which the refrigerant passing through the receiver tank 240 passes through the indoor heat exchanger 110 of the indoor unit 100 It is equipped.

또한, 상기 연결배관(221)상에는 분기되어 축열 열교환기(250)를 거치도록 연결되는 제 1바이패스 배관(260)이 구비된다. Also, a first bypass pipe 260 branched from the connection pipe 221 and connected to the heat storage heat exchanger 250 is provided.

상기 축열 열교환기(250)는 제 1바이패스 배관(260)과 연결됨과 동시에, 축열 열교환기(250)를 통과한 다음에는 상기 연결배관(231)과 연결되는 제 1바이패스 연결배관(261)이 구비되어서 냉매가 리시버 탱크(240)로 유입되도록 한다. The heat storage heat exchanger 250 is connected to the first bypass pipe 260 and the first bypass connection pipe 261 connected to the connection pipe 231 after passing through the heat storage heat exchanger 250, So that the refrigerant flows into the receiver tank 240.

또한, 상기 연결배관(221)상에는 제 2바이패스 배관(270)이 구비되어서 상기 제 1바이패스 연결배관(261)과 연결된다. The second bypass pipe 270 is connected to the first bypass connection pipe 261 on the connection pipe 221.

또한, 상기 제 1바이패스 연결배관(261)상에는 분기되어 리시버 탱크(240)를 통과한 냉매가 실내기(100)로 이동하도록 연결되는 연결배관(241)과 연결되는 제 3바이패스 배관(280)이 갖추어진 구조를 가진다. A third bypass pipe 280 is connected to the connection pipe 241 which branches to connect the refrigerant passing through the receiver tank 240 to the indoor unit 100. The third bypass pipe 280 is connected to the first bypass connection pipe 261, .

또한, 상기 제 1바이패스 배관(260), 제 1바이패스 연결배관(261), 제 2바이패스 배관(270) 및 제 3바이패스 배관(280)상에는 각각 개폐밸브로서 솔레노이드 밸브(262)(263)(271)(281)가 갖추어진다. On the first bypass pipe 260, the first bypass connection pipe 261, the second bypass pipe 270 and the third bypass pipe 280, a solenoid valve 262 ( 263) 271 and 281 are provided.

또한, 상기 실내기(100)에는 연결배관(241)과 연결되어 냉매를 실내기(100)의 실내 열교환기(110)를 통과하도록 연결되는 연결배관(111)과, 실내 열교환기(110)를 거친 냉매가 4방밸브(220)를 거치도록 연결되는 연결배관(112)이 갖추어진다.The indoor unit 100 includes a connection pipe 111 connected to the connection pipe 241 and connected to the indoor heat exchanger 110 of the indoor unit 100 so as to pass the refrigerant through the indoor heat exchanger 110, And a connection pipe 112 connected to pass through the four-way valve 220.

또한, 상기 연결배관(112)을 통해 냉매가 4방밸브(220)를 거쳐서 압축기(210)로 유입되는 연결배관(223)상에는 어큐뮬레이터(290)가 갖추어진다. An accumulator 290 is provided on the connection pipe 223 through which the refrigerant flows into the compressor 210 via the four-way valve 220 through the connection pipe 112.

상기 연결배관(112)상에는 솔레노이드밸브(113)가 구비되고, 연결배관(112)과 제 1바이패스 배관(260)의 사이에는 연결배관(264)이 연결되며, 이 연결배관(264)상에는 개폐밸브로서 솔레노이드 밸브(265)가 갖추어진다. A solenoid valve 113 is provided on the connection pipe 112 and a connection pipe 264 is connected between the connection pipe 112 and the first bypass pipe 260. On the connection pipe 264, A solenoid valve 265 is provided as a valve.

또한, 상기 보일러 유닛(400)은 그 내부에 제 1,2열교환기(410)(420)가 갖추어진다. In addition, the boiler unit 400 is equipped with first and second heat exchangers 410 and 420 therein.

그리고, 상기 보일러 유닛(400)으로부터 나온 난방수가 순환하여 바닥 난방이 이루어지도록 하는 바닥 난방부(500)가 갖추어진다.A floor heating unit 500 for circulating the heating water from the boiler unit 400 to make the floor heating is provided.

또한, 바닥 난방부(500)외에 라디에이터(도시되지 않음)와 연결하여 난방수가 순환되도록 구성할 수 있다.Further, in addition to the floor heating unit 500, a radiator (not shown) may be connected to circulate the heating water.

상기 제 1열교환기(410)는 바닥 난방부(500)를 거치는 난방수가 버너(450)에 의해 열원을 얻도록 하는 난방수 열교환기 역할을 하는 것이고, 제 2열교환기(420)는 축열조(310)로부터 나오는 온수가 난방수의 일부와 열교환하도록 하는 온수 열교환기 역할을 하는 것이다. The first heat exchanger 410 serves as a heating water heat exchanger for allowing the heating water passing through the bottom heating unit 500 to obtain a heat source by the burner 450. The second heat exchanger 420 serves as a heat storage tank 310 ) Serves as a hot water heat exchanger for exchanging heat with a part of the heating water.

또한, 보일러 유닛(400)에는 축열조(310)와 연결되면서 축열조(310)내로 유입된 물이 보일러 유닛(400)내의 제 2열교환기(420)를 거쳐서 배출되도록 하는 유입배관(430)과 배출배관(432)이 연결되는데, 3방밸브(434)에 3방밸브(434) 이후에는 제 2열교환기(420)를 거치는 유입배관(431)이 구비된다. The boiler unit 400 has an inlet pipe 430 connected to the storage tank 310 and allowing the water introduced into the storage tank 310 to be discharged through the second heat exchanger 420 in the boiler unit 400, The third pipe 432 is connected to the third pipe 432 and the third pipe 434 is connected to the third pipe 434. The third pipe 434 is provided with an inlet pipe 431 passing through the second heat exchanger 420 after the three-

상기 유입배관(430)은 축열조(310)의 내부에서 외부로부터 물을 공급하는 급수관(330)으로부터 분기된 분기 급수관(332)과 연결된다.The inflow pipe 430 is connected to a branch water pipe 332 branching from a water supply pipe 330 for supplying water from the outside to the inside of the thermal storage tank 310.

상기 급수관(330)은 축열조(310)안에 물을 공급하는데, 자동충전 워터밸브(auto fill water valve)(330a)가 구비되어 있다. The water supply pipe 330 supplies water into the heat storage tank 310 and is provided with an auto fill water valve 330a.

또한, 상기 3방밸브(434)이 한쪽에는 급수관(330)으로부터 분기되는 바이배스 유입배관(333)이 연결된다. In addition, a bidet inflow pipe 333 branched from the water supply pipe 330 is connected to one side of the three-way valve 434.

한편, 상기 제 1열교환기(410)의 상부에는 가열을 위한 버너(450)가 구비되어 있다. On the other hand, a burner 450 for heating is provided on the upper portion of the first heat exchanger 410.

또한, 상기 보일러 유닛(400)의 상부에는 보일러 유닛(400)으로부터 배출되는 배기가스의 폐열을 회수하여 활용할 수 있도록 배기가스 회수 열교환기(460)가 갖추어진다. In addition, an exhaust gas recovery heat exchanger 460 is provided at an upper portion of the boiler unit 400 to recover waste heat of the exhaust gas discharged from the boiler unit 400.

또한, 상기 배기가스 회수 열교환기(460)에는 이 배기가스 회수 열교환기(460)와 연결되어서, 배출되는 배기가스에 의해 실외기(200)의 어큐뮬레이터(290)에 배기가스 열원이 전달되도록 하는 히트 파이프(470)가 구비된다. The exhaust gas recovering heat exchanger 460 is connected to the exhaust gas recovering heat exchanger 460 and is connected to the exhaust gas recycling heat exchanger 460 through a heat pipe for transferring the exhaust gas heat source to the accumulator 290 of the outdoor unit 200 (470).

또한, 상기 바닥 난방부(500)는 난방수가 축열조(310)로 유입되도록 연결되는 난방수 유입배관(510)과, 축열조(310)를 통과한 난방수가 보일러 유닛(400)의 내부에 구비된 제 열교환기(410)를 거쳐서 다시 바닥 난방부(500)로 유입되도록 연결되는 난방수 공급배관(520)을 포함한 구조이다. The bottom heating unit 500 includes a heating water inflow pipe 510 connected to allow the heating water to flow into the heat storage tank 310 and a heating water supply unit 500 having heating water passed through the heat storage tank 310, And a heating water supply pipe 520 connected to the floor heating unit 500 via the heat exchanger 410. [

상기 보일러 유닛(400)의 내부이면서 난방수 공급배관(520)상에는 난방수를 축열조(310)로부터 제 1열교환기(410)를 통과하여 순환되도록 하는 난방수 공급펌프(440)가 구비된다. A heating water supply pump 440 for circulating the heating water from the heat storage tank 310 through the first heat exchanger 410 is provided on the heating water supply pipe 520 while being inside the boiler unit 400.

또한, 상기 난방수 공급배관(520)의 보일러 유닛(400)의 내부로 유입되는 부분에는 제 2열교환기(420)를 거쳐서 3방밸브(522)로부터 바이패스되어 제 1열교환기(410)로부터 승온된 난방수가 3방밸브(522)를 통해 제 2열교환기(420)를 거치면서 유입배관(430)과 열교환되어 유입배관(430)내의 물을 온수화하도록 하는 바이패스 배관(442)이 형성된 구조를 가진다. A portion of the heating water supply pipe 520 which flows into the boiler unit 400 is bypassed from the three-way valve 522 through the second heat exchanger 420 to be supplied from the first heat exchanger 410 The heated piping 442 is formed so that the heated water is heat-exchanged with the inflow pipe 430 while passing through the second heat exchanger 420 through the three-way valve 522 to make the water in the inflow pipe 430 hot water Structure.

또한, 상기 제 1열교환기(410)를 거친 난방수가 바닥 난방부(500)로 공급되는 난방수 공급배관(520)상에는 2개의 3방밸브(522)(524)가 갖추어진다. In addition, two three-way valves 522 and 524 are provided on the heating water supply pipe 520 through which the heating water passing through the first heat exchanger 410 is supplied to the bottom heating unit 500.

3방밸브(524)는 바닥 난방부(500)를 통과하는 난방수가 축열조(310)로 유입되도록 하는 난방수 유입배관(510)과 연결되어서 바닥난방시 목표 온도값에 도달하게 되면, 더 이상 온도가 높아진 난방수를 보내지 않게 하기 위해 바이패스시키는 연결배관(525)이 포함된다.The three-way valve 524 is connected to a heating water inflow pipe 510 through which the heating water passing through the bottom heating unit 500 flows into the storage tank 310. When the target temperature of the bottom heating is reached, Includes a connection pipe 525 that bypasses the heating water to prevent the heating water from being sent higher.

물론, 3방밸브(524)를 통해 바닥 난방시 목표 온도값에 도달하면 난방수를 보내지 않도록 바이패스시키는 것은 제어부(도시되지 않음)를 통해 이루어지는 것으로서, 이러한 제어동작 자체는 일반적인 기술로서 상세한 설명은 생략한다. Of course, when the target temperature value is reached at the time of floor heating through the three-way valve 524, the control unit (not shown) bypasses the heating water so as not to send the heating water. It is omitted.

또한, 상기 바이패스되는 연결배관(525)은 동절기에 동파방지 역할도 담당한다. Also, the bypass piping 525 bypasses the freezing period during the winter season.

또한, 상기 난방수 유입배관(510)상에는 3방밸브(512)가 갖추어져서 난방수 공급배관(520)과 연결되는 연결배관(513)이 갖추어진다. The heating water inflow pipe 510 is provided with a three-way valve 512 and a connection pipe 513 connected to the heating water supply pipe 520.

따라서, 제 1열교환기(410)를 거치는 난방수 공급배관(520)상의 3방밸브(524)를 통해 분기되는 연결배관(525)내를 흐르는 난방수는 3방밸브(512)에서 분기되어 연결배관(513)을 통해 보일러 유닛(400)으로 유입되는 난방수 공급배관(520)과 합류되는 순환구조를 가져서 겨울철 동파 방지 역할을 하는 것이다. Therefore, the heating water flowing in the connection pipe 525 branched through the three-way valve 524 on the heating water supply pipe 520 passing through the first heat exchanger 410 is branched from the three-way valve 512 and connected And has a circulation structure that joins with the heating water supply pipe 520 flowing into the boiler unit 400 through the pipe 513 to prevent frost damage in winter.

또한, 상기 축열조(310)에는 축열조(310)안의 물을 배출할 수 있도록 하는 드레인관(312)이 구비되고, 상기 급수관(330)상에는 배출배관(432)과 연결되는 연결배관(334)이 갖추어진다. The storage tank 310 is provided with a drain pipe 312 for discharging water in the storage tank 310 and a connection pipe 334 connected to the discharge pipe 432 on the supply pipe 330 Loses.

또한, 상기 연결배관(334)상에는 믹싱밸브(335)와 역류방지용 체크밸브(336)가 구비되어서 믹싱밸브(335)의 제어를 통해 온수와 냉수를 혼합하여 소비자가 원하는 온도의 온수를 공급할 수 있도록 한다. A mixing valve 335 and a check valve 336 for preventing a backflow are provided on the connection pipe 334 to mix the hot water and the cold water through the control of the mixing valve 335 so that the hot water do.

다시 말해서, 보일러 유닛(400)의 작동에 의해 배출배관(432)를 통해 배출되는 온수의 목표 온도값으로 맞추는 것인 쉽지 않기 때문에, 소비자에게 최종적으로 목표 온수를 정확히 공급하기 위해서 상기 믹싱밸브(335)의 제어를 통해 온수와 냉수를 혼합하여 소비자가 원하는 온도의 온수를 공급할 수 있도록 하는 것이다. In other words, since it is not easy to match the target temperature value of the hot water discharged through the discharge pipe 432 by the operation of the boiler unit 400, the mixing valve 335 The hot water and the cold water are mixed with each other to allow the consumer to supply hot water of a desired temperature.

또한, 상기 축열조(310)의 상부에는 릴리프 밸브(340)를 두어서 축열조(310) 내부에 고압이 형성되는 경우에 압력을 배출할 수 있도록 한다. 도면에서 릴리프 밸브(340)의 왼쪽에 도시된 P는 압력 스위치이다.
A relief valve 340 is disposed on the upper part of the heat storage tank 310 so that the pressure can be discharged when a high pressure is formed in the heat storage tank 310. In the drawing, P shown on the left side of the relief valve 340 is a pressure switch.

본 발명에 따른 실시 예에 있어서, 개폐밸브의 일례로서 솔레노이드 밸브를 적용한 것으로 설명하였지만. 각각의 운전조건을 결정하게 되는데, 개폐밸브로서 상기 솔레노이드 밸브외에 전동 볼 밸브 등으로 교체하여 사용할 수 있다.
In the embodiment according to the present invention, a solenoid valve is used as an example of the open / close valve. And the operating conditions are determined. In addition to the solenoid valve, an electric ball valve or the like can be used as an open / close valve.

이러한 구성을 가지는 본 발명은 각 모드별로 구분하여 동작 설명을 하면 다음과 같다. The operation of the present invention having such a configuration is described below for each mode.

[공간 냉방 및 바닥 난방 또는 온수 [Space cooling and floor heating or hot water 모드mode ]]

도 1에 도시된 바와 같이, 압축기(210)를 통해 토출되는 냉매가 4방밸브(220)를 거쳐서 실외 열교환기(230)를 거친 다음, 리시버 탱크(240)로 유입되고, 계속해서 팽창밸브(242)를 거쳐서 저온화된 상태로 실내기(100)의 실내 열교환기(110)를 지나면서 실내로 냉기를 공급하여 공간 냉방이 이루어지도록 한다.1, the refrigerant discharged through the compressor 210 flows through the outdoor heat exchanger 230 through the four-way valve 220, then flows into the receiver tank 240, and then the expansion valve 242 to cool the room through the indoor heat exchanger 110 of the indoor unit 100 to cool the room.

실내 열교환기(110)를 거친 냉매는 연결배관(112)을 통해 다시 4방밸브(220)를 거쳐서 어큐뮬레이터(290)를 지난 다음 압축기(210)로 회수된다. The refrigerant passing through the indoor heat exchanger 110 passes through the accumulator 290 through the four-way valve 220 through the connection pipe 112 and is then recovered to the compressor 210.

압축기(210)로부터 토출되는 냉매가 상기 연결배관(221)을 거쳐서 실외 열교환기(230)를 통과하는 경우에, 솔레노이드 밸브(222)는 개방된 상태이고, 제 1,2 바이패스 배관(260)(270)상에 구비된 솔레노이드 밸브(262)(271)는 폐쇄된 상태이다. When the refrigerant discharged from the compressor 210 passes through the outdoor heat exchanger 230 via the connection pipe 221, the solenoid valve 222 is in an open state, and the first and second bypass pipes 260, The solenoid valves 262 and 271 provided on the solenoid valve 270 are closed.

또한, 실외 열교환기(230)를 거친 냉매가 연결배관(231)을 통해 리시버 탱크(240)로 이동하는 경우에, 솔레노이드 밸브(232)는 개방된 상태이고, 팽창밸브(234)는 닫힌 상태에서 체크밸브(233)를 통과하여 리시버 탱크(240)로 유입된다. When the refrigerant passing through the outdoor heat exchanger 230 moves to the receiver tank 240 through the connection pipe 231, the solenoid valve 232 is opened and the expansion valve 234 is closed Passes through the check valve 233 and flows into the receiver tank 240.

또한, 냉매는 리시버 탱크(240)를 통과한 다음, 연결배관(241)을 통해 팽창밸브(242)를 통과하여 연결배관(111)을 통해 실내 열교환기(110)로 이동하는데, 이때 체크밸브(243)는 역방향으로 구비되어서 냉매가 통과하지 못하게 된다. The refrigerant passes through the receiver tank 240 and then through the connection pipe 241 to the expansion valve 242 and then to the indoor heat exchanger 110 through the connection pipe 111. At this time, 243 are provided in the opposite directions, so that the refrigerant can not pass through.

만일, 바닥난방을 하고자 하는 경우에는, 보일러 유닛(400)을 가동하여 바닥난방부(500)를 통해 난방수가 순환하게 된다. If the floor heating is desired, the boiler unit 400 is operated to circulate the heating water through the floor heating unit 500.

다시 말해서, 보일러 유닛(400) 내부에 구비된 난방수 공급펌프(440)의 동작으로 바닥 난방부(500)를 거친 난방수는 온도가 떨어진 상태로 난방수 유입배관(510)을 통해 축열조(310)안으로 들어가고, 다시 축열조(310)안에서 열교환이 이루어져서 난방수 공급배관(520)을 통해 승온된 상태로 보일러 유닛(400)의 내부로 유입되어서 제 1열교환기(410)를 거쳐서 바닥 난방부(500)로 순환하도록 한다. In other words, the heating water passing through the bottom heating part 500 by the operation of the heating water supply pump 440 provided in the boiler unit 400 is discharged through the heating water inflow pipe 510 to the storage tank 310 The heat is exchanged in the heat storage tank 310 and the heated water is supplied to the interior of the boiler unit 400 through the heating water supply pipe 520 to be supplied to the floor heating part 500 through the first heat exchanger 410 ).

상기 제 1열교환기(410)에서는 목표 온도까지 난방수가 승온되도록 버너(450)에 의한 가열에 의해 열원을 얻는다.
In the first heat exchanger (410), a heat source is obtained by heating by the burner (450) so that the heating water is heated to the target temperature.

또한, 보일러 유닛(400)의 가동에 의해 발생되는 배기가스의 열원(폐열)을 히트 파이프(470)를 통해 어큐뮬레이터(290)로 전달하여 열교환이 이루어지도록 함으로써, 어큐뮬레이터(290)를 통과하여 압축기(210)로 회수되는 냉매의 기액 분리가 보다 잘 되도록 하는 것이다. The heat source (waste heat) generated by the operation of the boiler unit 400 is transferred to the accumulator 290 through the heat pipe 470 so as to perform heat exchange. The heat is then passed through the accumulator 290, 210 to be more easily separated from the refrigerant.

따라서, 히트 파이프(470)에 의해 어큐뮬레이터(290)내에서 증발이 일어나므로, 이를 통과하는 냉매가 압축기(210)로 회수될 때, 액냉매가 유입되는 것을 방지할 수 있다. Therefore, since evaporation occurs in the accumulator 290 by the heat pipe 470, liquid refrigerant can be prevented from flowing when the refrigerant passing through the accumulator 290 is recovered to the compressor 210.

온수 모드시에는 급수관(330)을 통해 축열조(310)안을 거친 물이 유입배관(430) 및 3방밸브(434)를 통해 보일러 유닛(400)의 제 2열교환기(420)에서 열교환에 의해 열원을 얻어서 다시 배출배관(432)을 통해 온수 공급이 이루어진다. Water in the heat storage tank 310 is supplied to the second heat exchanger 420 of the boiler unit 400 through the inflow pipe 430 and the three-way valve 434 through the water supply pipe 330, And hot water is supplied through the discharge pipe 432 again.

만일, 축열조(310) 내부의 청소를 위해 물을 비워두거나 또는 축열 관련 부품의 고장시 또는 축열조(310) 내부의 물의 온도가 너무 낮을 경우에는, 축열조(310)를 거치지 않고 급수관(330)으로부터 바로 바이패스 유입배관(333)을 통해 3방밸브(434)를 통과하여 보일러 유닛(400)내의 제2 열교환기(420)을 거치면서 열교환에 의해 온수화시킨 다음, 배출배관(432)을 통해 온수 공급이 이루어지도록 한다.
If the water is empty for cleaning the inside of the thermal storage tank 310 or if the temperature of the water in the storage tank 310 is too low or when the thermal storage related component fails or if the temperature of the water inside the storage tank 310 is too low, Passes through the three-way valve 434 through the bypass inflow pipe 333 and is heated by heat exchange while passing through the second heat exchanger 420 in the boiler unit 400, Supply is made.

이처럼, 소비자가 바닥 난방 및 온수의 사용을 원하면, 보일러 유닛(400)을 가동하게 되는 것이다.
As such, if the consumer desires to use floor heating and hot water, the boiler unit 400 is operated.

[공간 냉방 및 축열 [Space cooling and storage heat 모드와Mode and 바닥 난방 또는 온수  Floor heating or hot water 모드mode ]-1]-One

도 2는 공간 냉방 및 축열 모드와 바닥 난방 또는 온수 모드의 상태를 도시한 도면으로서, 공간 냉방 및 축열 모드는 동시에 운전이 되는데, 먼저 압축기(210)를 거친 냉매가 4방밸브(220)를 거쳐서 연결배관(221)을 경유하여 제 1바이패스 배관(260)으로 이동하게 된다. FIG. 2 is a view showing a state of the spatial cooling and storage mode and the floor heating or hot water mode. The spatial cooling and storage mode are simultaneously operated. First, the refrigerant passing through the compressor 210 flows through the four- And then to the first bypass pipe 260 via the connection pipe 221.

이때, 솔레노이드 밸브(262)는 개방된 상태이고, 솔레노이드 밸브(222)는 폐쇄된 상태이다.At this time, the solenoid valve 262 is in the open state and the solenoid valve 222 is in the closed state.

상기 제 1바이패스 배관(260)을 통과하는 냉매는 축열 열교환기(250)를 거치게 되고, 제 1바이패스 연결배관(261)을 통해 연결배관(231)을 거쳐서 리시버 탱크(240)로 유입된다. The refrigerant passing through the first bypass pipe 260 passes through the heat storage heat exchanger 250 and flows into the receiver tank 240 through the connection pipe 231 through the first bypass connection pipe 261 .

이때, 제 3바이패스 배관(280)상의 솔레노이드 밸브(281)는 폐쇄된 상태이고, 솔레노이드 밸브(263)는 개방된 상태이다. At this time, the solenoid valve 281 on the third bypass pipe 280 is closed, and the solenoid valve 263 is open.

상기 리시버 탱크(240)를 거친 냉매는 연결배관(241)을 통해 팽창밸브(242)를 통과하여 저온화된 상태로 연결배관(111)을 지나서 실내 열교환기(110)를 통과하면서 실내로 냉기를 토출하여 공간 냉방이 이루어지도록 한다. The refrigerant passing through the receiver tank 240 passes through the connection pipe 241 and the expansion valve 242 and passes through the connection pipe 111 in a low temperature state and passes through the indoor heat exchanger 110, So that space cooling is performed.

이어서, 실내 열교환기(110)를 거친 냉매는, 연결배관(112)을 거쳐서 4방밸브(220)를 통과하여 어큐뮬레이터(290)를 지나서 다시 압축기(210)로 회수된다. Subsequently, the refrigerant passing through the indoor heat exchanger 110 passes through the four-way valve 220 through the connection pipe 112, passes through the accumulator 290, and is then returned to the compressor 210.

축열 모드 운전시에는, 순환펌프(324)의 가동으로 축열조(310)안의 물을 순환배관(320)을 통해 축열 열교환기(250)를 거쳐서 순환배관(322)을 통해 다시 축열조(310)안으로 회수되도록 한다. The water in the thermal storage tank 310 is returned to the storage tank 310 through the circulation pipe 322 via the heat storage heat exchanger 250 via the circulation pipe 320 by the operation of the circulation pump 324 .

이때, 상기 축열 열교환기(250)에서는 축열조(310)에서 나온 물이 제 1바이패스 배관(260)을 거치는 고온의 냉매에 의해 열교환이 이루어져서 열원을 얻은 상태로 축열조(310)안으로 회수된다. At this time, in the heat storage heat exchanger 250, the water from the heat storage tank 310 is heat-exchanged by the high-temperature refrigerant passing through the first bypass pipe 260, and is recovered into the heat storage tank 310 with the heat source being obtained.

또한, 보일러 유닛(400)의 가동으로 배출되는 배기가스에 의한 폐열로 인해 배기가스 열교환기(460)에서 열원을 얻는 히트 파이프(470)를 통해 어큐뮬레이터(290)의 온도를 상승시켜서 압축기(210)로 회수되는 냉매를 다시 고온,고압으로 압축할때의 부하를 줄여줄 수 있는 것이다. The temperature of the accumulator 290 is raised through the heat pipe 470 that obtains a heat source in the exhaust gas heat exchanger 460 due to waste heat generated by the exhaust gas discharged from the operation of the boiler unit 400, It is possible to reduce the load at the time of compressing the refrigerant recovered to the high temperature and high pressure again.

소비자가 바닥 난방 및 온수공급을 희망하는 경우, 보일러 유닛(400)을 가동하면 되는데, 축열모드 운전에 의해 축열조(310)로 회수된 물이 온수화되므로, 바닥 난방부(500)를 거치면서 바닥 난방이 이루어진 난방수가 축열조(310)안으로 회수되는 과정에서 온도가 저하되고, 축열조(310)안에서 다시 승온되어서 난방수 공급배관(520)을 통해 보일러 유닛(400) 내부의 제 1열교환기(410)를 거치면서 더욱 열원을 얻은 상태로 바닥 난방부(500)로 공급된다.When the user desires to supply the floor heating and hot water, the boiler unit 400 may be operated. The water recovered by the heat storage tank 310 is heated by the heat storage mode operation, The temperature is lowered in the process of recovering the heated heating water into the heat storage tank 310 and the temperature is raised again in the heat storage tank 310 so that the first heat exchanger 410 inside the boiler unit 400 is heated through the heating water supply pipe 520, And is supplied to the floor heating unit 500 in a state in which a further heat source is obtained.

이때, 축열조(310)에서 나오도록 연결된 유입배관(430)은 3방밸브(432)를 거쳐서 유입배관(431)을 지나 보일러 유닛(400) 내부의 제 2열교환기(420)를 거치면서 열교환에 의해 승온된 상태로 배출배관(432)를 통해 온수가 공급된다. At this time, the inflow pipe 430 connected to the heat storage tank 310 passes through the inflow pipe 431 through the three-way valve 432, passes through the second heat exchanger 420 in the boiler unit 400, The hot water is supplied through the discharge pipe 432. [

상기 유입배관(430)은 급수관(330)으로부터 분기된 분기 급수관(332)과 연결되어서 급수관(330)을 통해 물이 축열조(310)안으로 유입되어서 유입배관(430)으로 이동하여 보일러 유닛(400)을 거쳐서 승온된 상태로 배출배관(432)을 통해 온수가 공급되는 것이다. The inlet pipe 430 is connected to the branch water pipe 332 branched from the water pipe 330 so that water flows into the storage tank 310 through the water pipe 330 and flows to the inlet pipe 430, The hot water is supplied through the discharge pipe 432 in a state where the hot water is heated.

따라서, 축열조(310)가 축열된 상태에서 축열조(310)의 내부에서 열교환이 이루어지므로, 유입배관(430)(431) 및 배출배관(432)를 거치는 물은 축열조(310)를 거치면서 열교환에 의해 승온된 상태로 보일러 유닛(400)의 내부를 지나게 되므로 보일러 유닛(400)의 가스 소비량을 줄일 수 있게 된다. The water passing through the inflow pipes 430 and 431 and the discharge pipe 432 flows through the heat storage tank 310 while being exchanged for heat exchange in the heat storage tank 310 in the state where the heat storage tank 310 is stored The amount of gas consumed by the boiler unit 400 can be reduced.

또한, 축열조(310)에 의해 온도가 상당히 높게 설정되는 경우, 축열조(310)에서 열교환되어 통과하는 물(온수)은 보일러 유닛(400)의 작동없이 소비자가 원하는 온수를 공급받을 수 있다.
In addition, when the temperature is set to a fairly high level by the heat storage tank 310, the water (hot water) that is heat-exchanged in the heat storage tank 310 can be supplied with the hot water desired by the consumer without operating the boiler unit 400.

[공간 냉방 및 축열 [Space cooling and storage heat 모드와Mode and 바닥 난방 또는 온수  Floor heating or hot water 모드mode ]-2]-2

도 3은 공간 냉방 및 축열 모드와 바닥 난방 또는 온수 모드의 다른 실시 예로서, 축열조(310)의 물의 온도가 높을 경우에, 효율을 높이기 위해서 축열 열교환기(250) 이외에 실외 열교환기(230)를 동시에 사용하는 것으로서, 아래에서 보다 구체적으로 설명한다.3 shows another embodiment of the floor heating or hot water mode and the floor heating or hot water mode in which the outdoor heat exchanger 230 is installed in addition to the heat accumulator heat exchanger 250 in order to increase the efficiency when the water temperature of the heat accumulator 310 is high. It is used at the same time and will be described in more detail below.

압축기(210)를 통과한 냉매는 고온,고압화된 상태로 4방밸브(220)를 거쳐서 제 1바이패스 배관(260)을 통해 축열 열교환기(250)를 통과하게 되는데, 축열 열교환기(250)를 통과한 냉매는 제 1바이패스 연결배관(261)을 통해 리시버 탱크(240)로 가지 않고, 제 2바이패스 배관(270)을 통해 실외 열교환기(230)를 통과하게 된다.The refrigerant passing through the compressor 210 passes through the heat storage heat exchanger 250 through the first bypass pipe 260 through the four-way valve 220 in a state of high temperature and high pressure. The heat storage heat exchanger 250 The refrigerant passes through the first bypass connection pipe 261 and the second bypass pipe 270 without passing through the receiver tank 240.

상기 제 1바이패스 연결배관(261)상의 솔레노이드 밸브(263)는 폐쇄된 상태이고, 제 1,2바이패스 배관(260)(270)상의 솔레노이드 밸브(262)(271)는 개방된 상태이며, 솔레노이드 밸브(222)는 폐쇄된 상태이다.The solenoid valve 263 on the first bypass connection pipe 261 is closed and the solenoid valves 262 and 271 on the first and second bypass pipes 260 and 270 are in the open state, The solenoid valve 222 is in the closed state.

실외 열교환기(230)를 거친 냉매는 체크밸브(233)를 통과하여 리시버 탱크(240)안으로 유입된 다음, 다시 연결배관(241)을 통해 팽창밸브(242)를 거치면서 저온화된 상태로 연결배관(111)을 지나 실내 열교환기(110)를 통과하면서 공간 냉방이 이루어진다.The refrigerant passing through the outdoor heat exchanger 230 flows into the receiver tank 240 through the check valve 233 and then flows through the expansion valve 242 through the connection pipe 241 to be connected to the low- Passes through the pipe 111 and passes through the indoor heat exchanger 110 to perform space cooling.

실내 열교환기(230)를 거친 냉매는 연결배관(112)를 통해 4방밸브(220) 및 어큐뮬레이터(290)를 거쳐서 다시 압축기(210)로 회수된다. The refrigerant passing through the indoor heat exchanger 230 is returned to the compressor 210 via the four-way valve 220 and the accumulator 290 through the connection pipe 112.

축열 모드 운전시와 온수 공급을 위한 축열조(310)안의 물을 순환시키고 보일러 유닛(400)을 가동시키는 동작은 도 2를 통해 설명한 모드시와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
The operation of circulating water in the heat storage tank 310 for the heat storage mode operation and the hot water supply operation and operating the boiler unit 400 is the same as in the mode described with reference to FIG.

[공간 난방 및 바닥 난방 또는 온수 [Space heating and floor heating or hot water 모드mode ]]

도 4는 공간 난방 및 바닥 난방 또는 온수 모드를 설명하기 위한 도면으로서, 상기 공간 냉방시와 반대로 냉매를 순환시키는 것이다.Fig. 4 is a view for explaining a space heating and floor heating or hot water mode, in which the refrigerant is circulated in reverse to the space cooling mode.

구체적으로 설명하면, 먼저 압축기(210)를 통해 토출되는 고온,고압의 냉매는 4방밸브(220)를 지나서 연결배관(112)을 통해 바로 실내 열교환기(110)를 거치면서 공간 난방이 이루어지도록 한다.Specifically, the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged through the compressor 210 passes through the four-way valve 220, passes through the connection pipe 112, passes through the indoor heat exchanger 110, do.

실내 열교환기(110)를 거친 냉매는 연결배관(111)을 통해 체크밸브(243)를 통과하여 연결배관(241)를 지나서 리시버 탱크(240)안으로 유입된다.The refrigerant passing through the indoor heat exchanger 110 passes through the check valve 243 through the connection pipe 111 and flows into the receiver tank 240 through the connection pipe 241.

리시버 탱크(240)를 거친 냉매는 연결배관(231)를 통해 팽창밸브(234)를 지나면서 저온화된 상태로 실외 열교환기(230)를 통과하여 연결배관(221)을 통해 4방밸브(220)를 거쳐서 연결배관(223)을 통해 어큐뮬레이터(290)를 지나 다시 압축기(210)로 회수된다. The refrigerant passing through the receiver tank 231 passes through the expansion pipe 234 and passes through the outdoor heat exchanger 230 in a low temperature state and flows through the connection pipe 221 to the four- Through an accumulator 290 through a connection pipe 223, and then is returned to the compressor 210 again.

이때, 제 1,2,3바이패스 배관(260)(270)(280)상의 솔레노이드 밸브(262)(271)(281)는 폐쇄된 상태이고, 또한 연결배관(264)상의 솔레노이드 밸브(265)도 폐쇄된 상태이며, 제 1바이패스 연결배관(261)상의 솔레노이드 밸브(263)도 폐쇄된 상태이다. At this time, the solenoid valves 262, 271, 281 on the first, second and third bypass pipes 260, 270, 280 are closed and the solenoid valve 265 on the connection pipe 264 is closed, And the solenoid valve 263 on the first bypass connection pipe 261 is also closed.

보일러 유닛(400)의 가동으로 배출되는 배기가스의 폐열에 의해 배기가스 열교환기(460)에서 열원을 얻는 히트 파이프(470)에 의해 어큐뮬레이터(290)는 온도가 상승되고, 그에 따라 다시 압축기(210)로 회수되는 냉매의 압축시 부하를 줄일 수 있다. The temperature of the accumulator 290 is raised by the heat pipe 470 that obtains the heat source in the exhaust gas heat exchanger 460 by the waste heat of the exhaust gas discharged by the operation of the boiler unit 400, ) Can be reduced when the refrigerant is recovered.

바닥 난방 및 온수 모드는 상기 도 1 내지 도 3에서 설명한 것과 동일하다.
The floor heating and the hot water mode are the same as those described in Figs. 1 to 3 above.

[공간 난방 및 축열 [Space heating and storage heat 모드와Mode and 바닥 난방 또는 온수  Floor heating or hot water 모드mode ]]

도 5는 공간난방 및 축열 모드와 바닥난방 또는 온수 모드를 설명하기 위한 도면으로서, 도면에 도시된 바와 같이, 공간 난방 및 축열 모드 운전은 동시에 이루어진다.FIG. 5 is a view for explaining the space heating and storage mode and the floor heating or hot water mode, and the space heating and storage mode operation is performed simultaneously, as shown in the figure.

먼저 압축기(210)를 통해 토출되는 고온,고압의 냉매는 4방밸브(220)를 지나서 연결배관(112)을 통해 바로 실내 열교환기(110)를 거치면서 공간 난방이 이루어지도록 한다.The high-temperature and high-pressure refrigerant discharged through the compressor 210 passes through the four-way valve 220, passes through the connection pipe 112, and passes through the indoor heat exchanger 110 to perform space heating.

실내 열교환기(110)를 거친 냉매는 연결배관(111)을 통해 체크밸브(243)를 통과하여 연결배관(241)를 지나서 리시버 탱크(240)안으로 유입된다.The refrigerant passing through the indoor heat exchanger 110 passes through the check valve 243 through the connection pipe 111 and flows into the receiver tank 240 through the connection pipe 241.

리시버 탱크(240)를 거친 냉매는 연결배관(231)를 통해 팽창밸브(234)를 지나면서 저온화된 상태로 실외 열교환기(230)를 통과하여 연결배관(221)을 통해 4방밸브(220)를 거쳐서 연결배관(223)을 통해 어큐뮬레이터(290)를 지나 다시 압축기(210)로 회수된다. The refrigerant passing through the receiver tank 231 passes through the expansion pipe 234 and passes through the outdoor heat exchanger 230 in a low temperature state and flows through the connection pipe 221 to the four- Through an accumulator 290 through a connection pipe 223, and then is returned to the compressor 210 again.

또한, 축열모드 운전시에는 압축기(210)를 통해 토출되는 고온,고압의 냉매가 연결배관(112)을 통해 실내 열교환기(110)로 이동함은 물론, 분기되어서 연결배관(264)을 통해 축열 열교환기(250)를 거친 다음, 제 1바이패스 연결배관(261)을 통해 제 3바이패스 배관(280)을 거쳐서 연결배관(241)과 합해져서 리시버 탱크(240)안으로 유입된다.During the heat storage mode operation, the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged through the compressor 210 is transferred to the indoor heat exchanger 110 through the connection pipe 112, branched off and discharged through the connection pipe 264, The refrigerant passes through the heat exchanger 250 and then flows through the first bypass connection pipe 261 to the connection pipe 241 through the third bypass pipe 280 and flows into the receiver tank 240.

물론, 제 1,2바이패스 배관(260)(270)과 연결배관(261)상의 솔레노이드 밸브(262)(271)(263)는 폐쇄된 상태로 있다.Of course, the first and second bypass pipes 260 and 270 and the solenoid valves 262, 271 and 263 on the connection pipe 261 are closed.

한편, 축열모드 운전시 순환펌프(324)의 가동으로 순환배관(320)(322)을 통해 축열조(310)안의 물이 순환되는데, 축열 열교환기(250)를 거치면서 열교환되어 승온된 상태로 축열조(310)안으로 회수된다. The water in the heat storage tank 310 is circulated through the circulation pipes 320 and 322 by the operation of the circulation pump 324 during the heat storage mode operation and the water is circulated through the heat storage heat exchanger 250, (310). ≪ / RTI >

다시 말해서, 상기 축열 열교환기(250)에서 고온의 냉매 일부가 통과하게 되므로, 축열조(310)안의 물이 순환배관(320)(322)를 통해 순환하면서 축열 열교환기(250)에서 통과하는 냉매로부터 열원을 얻는 것이다. In other words, since a part of the high-temperature refrigerant passes through the regenerative heat exchanger 250, the water in the regenerator 310 circulates through the circulation pipes 320 and 322 and flows from the refrigerant passing through the regenerative heat exchanger 250 To obtain a heat source.

바닥 난방과 온수 모드는 보일러 유닛(400)의 가동으로 이루어질 수 있는데, 상기 도 1 내지 도 4에 의거 설명한 내용과 동일하다.
The floor heating and the hot water mode can be performed by operating the boiler unit 400, and are the same as those described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG.

[축열 [Heat storage 모드mode 및 바닥 난방 또는 온수  And floor heating or hot water 모드mode ]]

도 6은 축열 모드 및 바닥 난방 또는 온수 모드를 설명하기 위한 도면으로서, 축열 모드 운전시에는 순환펌프(324)의 가동으로 축열조(310)안의 물이 순환배관(320)(322)을 통해 순환하는 과정에서 축열 열교환기(250)를 거치면서 열원을 얻어서 축열조(310)안으로 회수된다. FIG. 6 is a view for explaining the heat storage mode and the floor heating or hot water mode. In the heat storage mode operation, the water in the heat storage tank 310 is circulated through the circulation pipes 320 and 322 by the operation of the circulation pump 324 A heat source is obtained through the heat storage heat exchanger 250 and is recovered into the heat storage tank 310.

이때에는 실내기(100)의 작동은 정지한 상태로서, 압축기(210)를 통해 토출되는 고온,고압의 냉매는 4방밸브(220)를 통해 연결배관(112)으로 가지 않고 연결배관(264)을 통해 제 1바이패스 배관(260)과 합해져서 축열 열교환기(250)를 통과하여 리시버 탱크(240)안으로 유입된다. At this time, the operation of the indoor unit 100 is stopped, and the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged through the compressor 210 does not go through the four-way valve 220 to the connection pipe 112 but flows through the connection pipe 264 Is combined with the first bypass pipe (260) through the heat storage heat exchanger (250) and flows into the receiver tank (240).

따라서, 축열 열교환기(250)에서 축열조(310)로부터 나온 물이 열교환되어 승온된 상태로 다시 축열조(310)안으로 회수된다Accordingly, in the heat storage heat exchanger 250, water discharged from the heat storage tank 310 is heat-exchanged and recovered into the heat storage tank 310 again in a heated state

한편, 상기 리시버 탱크(240)를 거친 냉매는 연결배관(231)을 통해 팽창밸브(231)를 통과하여 실외 열교환기(230)를 거쳐서 연결배관(221)을 통해 4방밸브(220)를 지나서 어큐뮬레이터(290)를 거쳐서 다시 압축기(210)로 회수된다. The refrigerant passing through the receiver tank 240 passes through the expansion pipe 231 through the connection pipe 231 and passes through the four-way valve 220 through the connection pipe 221 via the outdoor heat exchanger 230 And is returned to the compressor 210 again via the accumulator 290.

바닥 난방과 온수 공급은 보일러 유닛(400)의 가동으로 이루어질 수 있는데, 상기 도 1 내지 도 4에 의거 설명한 내용과 동일하다.
The floor heating and the hot water supply can be performed by the operation of the boiler unit 400, which is the same as that described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG.

본 발명에 따른 실시 예에 있어서, 각각의 운전 조건에 따라 냉매량이 다른데, 이때 남은 냉매는 리시버 탱크(240)에 보관할 수 있다. In the embodiment according to the present invention, the amount of refrigerant is different according to each operating condition, and the remaining refrigerant can be stored in the receiver tank 240.

또한, 보일러 유닛(400)으로부터 배출되는 배기가스에 의한 폐열은 히트 파이프(470)를 통해 어큐뮬레이터(290)의 온도를 상승시켜서 어큐뮬레이터(290)내의 냉매를 더욱 증발시켜서 액냉매를 제거하여 압축기(210)로 액냉매가 유입되지 않도록 함으로써, 히트펌프의 고효율 운전을 할 수 있도록 한다. 냉방 모드 및 난방 모드 모두에 적용할 수 있다.The waste heat generated by the exhaust gas discharged from the boiler unit 400 raises the temperature of the accumulator 290 through the heat pipe 470 to further evaporate the refrigerant in the accumulator 290 to remove the liquid refrigerant, So that the heat pump can be operated at high efficiency. It can be applied to both cooling mode and heating mode.

또한, 물탱크 유닛(300)을 이루는 축열조(310)안에서 열교환이 이루어지도록 구성하고, 온수 및 바닥 난방을 할 경우에, 축열조(310)내의 물과 열교환하여 온도가 상승되므로 보일러 유닛(300)의 사용을 줄이거나 사용하지 않고도 온수 공급이 가능하여 에너지를 절약할 수 있다.
When the hot water and the floor are heated, heat is exchanged with the water in the heat storage tank 310 and the temperature of the water is increased. Therefore, the temperature of the water in the boiler unit 300 It is possible to save energy by supplying hot water without using or using it.

이상에서는 첨부도면에 도시된 본 발명의 구체적인 실시 예를 상세하게 설명하였으나, 이는 본 발명의 바람직한 형태에 대한 예시에 불과한 것이며, 본 발명의 보호 범위가 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이상과 같은 본 발명의 실시 예는 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 및 균등한 다른 실시가 가능한 것이며, 이러한 변형 및 균등한 다른 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위에 속한다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, But fall within the scope of the appended claims.

1 : 하이브리드 히트펌프 보일러 시스템
100 : 실내기
110 : 실내 열교환기
111,112 : 연결배관
113 : 솔레노이드 밸브
120 : 송풍기
200 : 실외기
210 : 압축기
220 : 4방밸브
221 : 연결배관
222 : 솔레노이드 밸브
223 : 연결배관
230 : 실외 열교환기
231 : 연결배관
232 : 솔레노이드 밸브
233 : 체크밸브
234 : 팽창밸브
240 : 리시버 탱크
241 : 연결배관
242 : 팽창밸브
243 : 체크밸브
250 : 축열 열교환기
260 : 제 1바이패스 배관
261 : 제 1바이패스 연결배관
262,263,,265,271,281 : 솔레노이드 밸브
264 : 연결배관
270 : 제 2바이패스 배관
280 : 제 3바이패스 배관
290 : 어큐뮬레이터
300 : 물탱크 유닛
310 : 축열조
312 : 드레인관
320,322 : 순환배관
324 : 순환펌프
330 : 급수관
330a : 자동충전 워터밸브
332 : 분기 급수관
333 : 바이패스 유입배관
334 : 연결배관
340 : 릴리프 밸브
350 : 플래쉬 탱크(flash tank)
400 : 보일러 유닛
410 : 제 1열교환기
420 : 제 2열교환기
430,431 : 유입배관
432 : 배출배관
434 : 3방밸브
440 : 난방수 공급펌프
442 : 바이패스 배관
450 : 버너
460 : 배기가스 회수 열교환기
470 : 히트 파이프
500 : 바닥 난방부
510 : 난방수 유입배관
512 : 3방밸브
513 : 연결배관
520 : 난방수 공급배관
522,524 : 3방밸브
525 : 연결배관1: Hybrid heat pump boiler system
100: indoor unit
110: Indoor heat exchanger
111, 112: Connection piping
113: Solenoid valve
120: blower
200: outdoor unit
210: compressor
220: Four-way valve
221: Connection piping
222: Solenoid valve
223: Connection piping
230: outdoor heat exchanger
231: Connection piping
232: solenoid valve
233: Check valve
234: Expansion valve
240: Receiver tank
241: Connection piping
242: Expansion valve
243: Check valve
250: Heat storage heat exchanger
260: First bypass piping
261: first bypass connection pipe
262,263, 265,271,281: Solenoid valve
264: Connection piping
270: second bypass piping
280: Third bypass piping
290: Accumulator
300: Water tank unit
310:
312: drain pipe
320,322: Circulating piping
324: circulation pump
330: Water supply pipe
330a: Automatic filling water valve
332: branch water pipe
333: bypass piping
334: Connection piping
340: relief valve
350: flash tank
400: boiler unit
410: first heat exchanger
420: second heat exchanger
430, 431:
432: discharge piping
434: Three-way valve
440: Heating water supply pump
442: Bypass piping
450: Burner
460: Exhaust gas recovery heat exchanger
470: Heat pipe
500: Floor heating section
510: Heating water inflow pipe
512: Three-way valve
513: Connection piping
520: Heating water supply piping
522,524: Three-way valve
525: Connection piping

Claims (11)

히트펌프를 이루도록 실내기(100)와 연계되는 실외기(200)와, 물탱크 유닛(300) 및 보일러 유닛(400)이 일체로 이루어진 하이브리드 히트펌프 보일러 시스템(1)으로서,
상기 실외기(200)는,
냉매를 고온,고압으로 압축하는 압축기(210)와;
상기 압축기로부터 토출되는 냉매의 유로를 변경해주는 4방밸브(220)와;
상기 4방밸브(220)를 거친 냉매가 열교환되도록 하는 실외 열교환기(230)와;
실내기의 실내 열교환기(110)로 가거나 실내 열교환기를 거친 냉매가 유입되도록 하는 리시버 탱크(240)와;
상기 4방밸브(220)를 거친 냉매가 통과하면서 물탱크 유닛(300)의 물과 열교환이 이루어지도록 하는 축열 열교환기(250)와;
상기 압축기(210)로 회수되는 냉매로부터 액냉매를 분리하는 어큐뮬레이터(290); 를 포함하고,
상기 물탱크 유닛(300)은,
상기 실외기의 축열 열교환기(250)를 거치면서 물이 순환하여 열원을 얻도록 하는 순환배관(320)(322)이 구비되는 축열조(310);를 포함하며,
상기 보일러 유닛(400)은,
목표 온도로 바닥 난방이 이루어지도록 순환하는 난방수에 열원을 주도록 하는 제 1열교환기(410)와;
상기 축열조(310)에서 나오는 물의 온도를 승온시켜서 온수로 사용할 수 있도록 열교환하는 제 2열교환기(420);를 포함하고,
상기 축열조(310)에는,
바닥 난방부(500)를 거친 난방수가 축열조(310)내에서 열원을 얻어 보일러 유닛(400)의 내부의 제 1열교환기(410)를 통과하면서 순환하도록 연결되는 난방수 유입배관(510) 및 난방수 공급배관(520)이 포함되며,
상기 4방밸브를 거친 냉매가 축열 열교환기(250)를 거치도록 4방밸브(220)와 연결되는 연결배관(221)으로부터 분기되면서 개폐밸브가 구비되는 제 1바이패스 배관(260)이 형성되고, 상기 실외 열교환기(230)와 연결되면서 개폐밸브를 구비하여 냉매가 흐르도록 하는 연결배관(221)과, 축열 열교환기(250)를 거친 냉매가 리시버 탱크(240)로 이동하도록 하면서 개폐밸브를 구비하는 제 1바이패스 연결배관(261)과의 사이에는, 개폐밸브가 구비되는 제 2바이패스 배관(270)이 연결되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 히트펌프 보일러 시스템.
1. A hybrid heat pump boiler system (1) comprising an outdoor unit (200) connected to an indoor unit (100) to form a heat pump, a water tank unit (300) and a boiler unit (400)
The outdoor unit (200)
A compressor 210 for compressing the refrigerant at a high temperature and a high pressure;
A four-way valve (220) for changing a flow path of the refrigerant discharged from the compressor;
An outdoor heat exchanger (230) through which the refrigerant passing through the four-way valve (220) is heat-exchanged;
A receiver tank 240 for going to the indoor heat exchanger 110 of the indoor unit or for introducing the refrigerant through the indoor heat exchanger;
A heat storage heat exchanger (250) for allowing heat exchange with water in the water tank unit (300) while the refrigerant passing through the four - way valve (220) passes;
An accumulator (290) for separating the liquid refrigerant from the refrigerant recovered by the compressor (210); Lt; / RTI >
The water tank unit (300)
And a heat storage tank (310) having circulation pipes (320) and (322) for circulating water through the heat storage heat exchanger (250) of the outdoor unit to obtain a heat source,
The boiler unit (400)
A first heat exchanger (410) for supplying a heat source to the heating water circulating so that the floor heating is performed at the target temperature;
And a second heat exchanger (420) for raising the temperature of the water coming out of the thermal storage tank (310) and performing heat exchange for use as hot water,
In the heat storage tank 310,
A heating water inflow pipe 510 connected to circulate the heating water through the bottom heating unit 500 while passing through the first heat exchanger 410 inside the boiler unit 400 by receiving a heat source from the heat storage tank 310, A water supply pipe 520 is included,
A first bypass pipe 260 having an on-off valve is formed while branching from a connection pipe 221 connected to the four-way valve 220 so that the refrigerant passing through the four-way valve passes through the heat storage heat exchanger 250 A connection pipe 221 connected to the outdoor heat exchanger 230 and having an on-off valve to allow the refrigerant to flow therethrough, and a refrigerant flow path through which the refrigerant passing through the heat storage heat exchanger 250 moves to the receiver tank 240, And a second bypass pipe (270) having an open / close valve is connected between the first bypass pipe (261) and the first bypass pipe (261).
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
실내 열교환기와 4방밸브(220) 사이에 연결되면서 개폐밸브를 구비하는 연결배관(112)과 제 1바이패스 배관(260)의 사이에는, 개폐밸브가 구비되는 연결배관(264)이 연결되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 히트펌프 보일러 시스템.The method according to claim 1,
A connection pipe 264 having an on-off valve is connected between the indoor heat exchanger and the four-way valve 220 and between the connection pipe 112 having the on-off valve and the first bypass pipe 260 Features a hybrid heat pump boiler system. 청구항 4에 있어서,
상기 실외 열교환기와 리시버 탱크(240)의 사이에 연결되면서 개폐밸브가 구비되는 연결배관(231)과, 리시버 탱크(240)와 실내 열교환기의 사이의 연결배관(111)에는 분기되어 각각 체크밸브(233)(243)와 팽창밸브(234)(242)가 구비되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 히트펌프 보일러 시스템.
The method of claim 4,
A connection pipe 231 connected between the outdoor heat exchanger and the receiver tank 240 and having an on-off valve and a connection pipe 111 between the receiver tank 240 and the indoor heat exchanger are branched and connected to check valves 233) 243 and an expansion valve 234 (242).
청구항 5에 있어서,
냉매가 축열 열교환기(240)를 거쳐서 리시버 탱크(240)로 이동하도록 하는 제 1바이패스 연결배관(261)상에서 분기되어 실내 열교환기로부터 리시버 탱크(240)로 냉매가 유입되도록 하는 연결배관(241)과 합류되면서 개폐밸브를 가지는 제 3바이패스 배관(280)이 연결되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 히트펌프 보일러 시스템.
The method of claim 5,
A connection pipe 241 for branching on the first bypass connection pipe 261 for allowing the refrigerant to move to the receiver tank 240 through the heat storage heat exchanger 240 and allowing the refrigerant to flow from the indoor heat exchanger to the receiver tank 240 And a third bypass pipe (280) having an open / close valve is connected to the second bypass pipe (280).
청구항 6에 있어서,
상기 보일러 유닛(400)으로부터 나와서 바닥 난방부로 난방수가 보내지도록 하는 난방수 공급배관(520)상에 구비되는 3방밸브(524)와, 상기 3방밸브(524)로부터 분기되어서 바닥 난방부(500)를 거친 난방수가 축열조(310)안으로 유입되도록 하는 난방수 유입배관(510)과 합류되는 연결배관(525)과, 바닥난방부(500)를 거친 이후의 난방수 유입배관(510)상에 구비되는 3방밸브(512)와, 상기 3방밸브(512)로부터 분기되어 난방수 공급배관(520)과 합류되는 연결배관(513)을 포함하여, 동파방지 및 바닥 난방 운전시 난방온도가 목표값에 도달하면 난방수가 더 이상 순환하지 않도록 바이패스시키도록 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 히트펌프 보일러 시스템.
The method of claim 6,
A three-way valve 524 provided on a heating water supply pipe 520 for allowing the heating water to flow from the boiler unit 400 to the floor heating unit and a three-way valve 524 branched from the three-way valve 524, And a heating water inflow pipe 510 connecting the heating water inflow pipe 510 and the heating water inflow pipe 510. The connection pipe 525 joins the heating water inflow pipe 510 for allowing the heating water passing through the bottom heating unit 500 to flow into the heat storage tank 310, And a connection pipe 513 branched from the three-way valve 512 and joined to the heating water supply pipe 520. The heating temperature during the freezing and floor heating operation is set to a target value The bypass valve is bypassed so that the heating water is no longer circulated.
청구항 1 또는 청구항 5에 있어서,
보일러 유닛(400)에서 연소되어 발생되는 배기가스가 배출되는 위치에 구비된 배기가스 회수 열교환기(460)와, 상기 압축기(210)내로의 액냉매 유입을 방지하도록 하는 실외기의 어큐뮬레이터(290) 사이에 열원을 전달하도록 하는 히트파이프(470)를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 히트펌프 보일러 시스템.
The method according to claim 1 or 5,
An exhaust gas recovery heat exchanger 460 disposed at a position where exhaust gas generated in the boiler unit 400 is discharged and an accumulator 290 of an outdoor unit for preventing liquid refrigerant from flowing into the compressor 210 And a heat pipe (470) for transferring a heat source to the heat pump.
청구항 1에 있어서,
축열조(310)와 연결되는 급수관(330)을 통해 공급되는 물이 축열조(310)를 통과하면서 급수관(330)과 연결되는 유입배관(430)(431)과, 이 유입배관(430)(431)내의 물이 보일러 유닛 내부의 제 2열교환기(420)를 거치면서 온수공급이 이루어지도록 상기 유입배관(430)(431)과 연결되는 배출배관(432)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 히트펌프 보일러 시스템.
The method according to claim 1,
An inlet pipe 430 and a drain pipe 430 are connected to the water supply pipe 330 while the water supplied through the water supply pipe 330 connected to the heat storage tank 310 passes through the storage tank 310 and the inlet pipes 430 and 431, Further comprising a discharge pipe (432) connected to the inflow pipe (430) (431) so that hot water is supplied while water in the boiler unit passes through the second heat exchanger (420) Boiler system.
청구항 9에 있어서,
상기 유입배관(430)(431)에는 3방밸브(434)가 구비되어서 급수관(330)으로부터 분기되어 축열조(310)를 거치지 않고 온수 공급이 가능하도록 바이패스 유입배관(333)이 연결되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 히트펌프 보일러 시스템.
The method of claim 9,
A three-way valve 434 is provided in the inlet pipes 430 and 431 so that the bypass inlet pipe 333 is connected to the hot water pipe without branching from the water pipe 330 and passing hot water. A hybrid heat pump boiler system.
청구항 1에 있어서,
상기 제 1열교환기(410)를 거친 난방수가 바닥난방부(500)로 보내지도록 하는 난방수 공급배관(520)상에 구비되는 3방밸브(522)와, 상기 3방밸브(522)로부터 분기되어 제 2열교환기(420)를 거쳐서 축열조(310)로부터 나오는 물이 연결배관(430)(431) 및 배출배관(432)를 거치는 과정에서 열교환이 이루어지도록 하면서 다시 난방수 공급배관(520)으로 회수되어 순환되도록 하는 바이패스 배관(442)을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 히트펌프 보일러 시스템.The method according to claim 1,
A three-way valve 522 provided on a heating water supply pipe 520 through which the heating water passing through the first heat exchanger 410 is sent to the bottom heating unit 500, The heat is supplied to the heating water supply pipe 520 through the second heat exchanger 420 while the water from the heat storage tank 310 passes through the connection pipes 430 and 431 and the discharge pipe 432 And bypass piping (442) for returning and circulating the refrigerant.
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