KR101875226B1 - 히트펌프 연동 온수 순환 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 히트펌프 연동 온수 순환 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 히트펌프 연동 온수 순환 시스템에는, 실외기와 실내기, 상기 실내기와 열교환된 물이 순환하여 급탕 및 난방을 각각 공급하는 급탕 유니트 및 난방 유니트가 포함되는 히트펌프 연동 온수 순환시스템에 있어서, 물의 순환을 강제하는 워터 펌프; 상기 워터 펌프에서 발생되는 유동력에 의하여, 물의 순환을 가이드 하는 수배관; 상기 워터 펌프 또는 수배관의 일측에 제공되며, 상기 수배관 내에 잔재하는 공기가 배출되도록 제어되는 공기배출부; 상기 워터 펌프의 구동시간을 적산하는 타이머; 및 상기 순환시스템의 설치가 완료된 것으로 인식되면, 설정시간 동안 상기 워터 펌프를 구동하여 공기배출 모드의 수행을 제어하는 제어부가 포함된다.

Description

히트펌프 연동 온수 순환 시스템 및 그 제어 방법{A hot water circulation system associated with heat pump and a control method the same}

본 발명의 실시예는 히트펌프 연동 온수 순환 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

히트 펌프와 연동하는 온수 공급 및 난방 장치(이하, 순환 시스템)는, 히트 펌프 사이클과 온수 순환 유니트가 결합된 장치로서, 히트 펌프 냉매 회로를 구성하는 압축기로부터 토출되는 냉매와 물이 열교환하도록 하여 온수 공급 및 바닥 난방이 이루어지도록 하는 장치이다.

상기 순환 시스템에는, 냉매가 순환하는 실외기와, 냉매와 열교환하여 물이 가열되도록 하는 실내기 및 상기 실내기와 연결되며 열교환된 물이 순환하면서 급탕 또는 난방을 수행하는 급탕유닛 또는 난방 유닛이 포함된다. 상기 실내기와 급탕유닛, 또는 상기 실내기와 난방유닛 사이에는 물의 유동을 가이드 하는 수배관이 제공된다.

종래의 순환 시스템의 경우, 상기 시스템이 어느 장소에 설치되는 과정에서, 수배관에 공기 또는 이물이 잔재하는 현상이 나타난다. 그리고, 상기 시스템을 설치 완료한 후 곧바로 운전함으로써, 수배관 내에서의 물의 순환이 원활하게 이루어지지 않고 이에 따라 에너지 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

상세히, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 순환 시스템은 시스템의 설치가 완료되면(S1), 시스템의 일반운전, 일례로 난방 또는 급탕운전 수행이 가능하도록 제어된다(S2).

이 경우, 수배관에 잔재하는 공기 또는 이물에 의하여, 수배관내에서의 온수 순환에 불량이 발생하게 된다. 따라서, 시스템의 원활한 운전이 이루어지지 않게 되고, 이에 따라 급탕 또는 난방효율이 저하되게 된다. 그리고, 이러한 공기 또는 이물의 적체가 심하면, 수배관 내부에 추가적인 불량이 발생될 수 있다.

그리고, 공기가 수배관으로부터 배출되기까지 많은 시간이 소요됨으로써 정상적인 시스템의 운전이 늦어지게 된다. 따라서, 사용자는 시스템 운전을 위한 명령을 입력하였음에 불구하고 원하는 난방 또는 급탕을 공급받기 위하여 오랫동안 기다려야 하는 불편함이 있었다. 결국, 시스템의 신뢰성이 저하되는 문제점이 발생하였다(S3).

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 시스템 운전의 신뢰성이 증대되도록 하는 히트펌프 연동 온수 순환 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 히트펌프 연동 온수 순환 시스템에는, 실외기와 실내기, 상기 실내기와 열교환된 물이 순환하여 급탕 및 난방을 각각 공급하는 급탕 유니트 및 난방 유니트가 포함되는 히트펌프 연동 온수 순환시스템에 있어서, 물의 순환을 강제하는 워터 펌프; 상기 워터 펌프에서 발생되는 유동력에 의하여, 물의 순환을 가이드 하는 수배관; 상기 워터 펌프 또는 수배관의 일측에 제공되며, 상기 수배관 내에 잔재하는 공기가 배출되도록 제어되는 공기배출부; 상기 워터 펌프의 구동시간을 적산하는 타이머; 및 상기 순환시스템의 설치가 완료된 것으로 인식되면, 설정시간 동안 상기 워터 펌프를 구동하여 공기배출 모드의 수행을 제어하는 제어부가 포함된다.

다른 실시예에 따른 히트펌프 연동 온수순환 시스템의 제어 방법에는, 실외기와 실내기, 상기 실내기와 열교환된 물이 순환하여 급탕 및 난방을 각각 공급하는 급탕 유니트 및 난방 유니트가 포함되는 히트펌프 연동 온수 순환시스템을 제어하는 방법에 있어서, 상기 순환시스템의 설치완료 여부가 인식되는 단계; 상기 순환시스템의 설치가 완료된 것으로 인식되면, 공기배출 모드의 수행여부가 결정되는 단계; 상기 공기배출 모드가 수행되면, 워터 펌프가 구동되고 공기 배출부가 개방되는 단계; 및 상기 워터 펌프의 구동시간이 설정시간을 경과하면, 상기 공기배출 모드의 수행이 완료되는 단계가 포함된다.

본 발명의 실시예에 따른 히트펌프 연동 온수순환 시스템에 의하면, 시스템을 구성하는 수배관 내의 공기 또는 이물을 수배관 외부로 배출할 수 있으므로, 수배관내에서의 물 순환이 원활하게 이루어질 수 있게 되며, 이에 따라 시스템의 운전효율이 개선될 수 있다.

또한, 시스템의 설치 완료후 공기배출 모드가 우선적으로 수행되어 수배관으로부터 공기가 배출될 수 있으므로, 시스템의 난방 또는 급탕운전시 원하는 난방 또는 급탕능력이 신속하게 달성될 수 있다는 효과가 있다.

또한, 시스템의 설치 완료가 인식되면, 공기배출 모드 수행이 필요한 상태임이 디스플레이부를 통하여 표시될 수 있으므로, 사용 편의성이 증대될 수 있다는 장점이 있다.

또한, 설정시간이 경과하거나 외부로부터 특정신호가 수신된 경우, 공기배출 모드의 수행이 중단되고 시스템의 운전이 가능한 상태로 전환될 수 있으므로, 공기배출 모드가 시스템의 사용환경에 따라 탄력적으로 수행될 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 종래의 온수 순환 시스템의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 히트펌프 연동 온수순환 시스템의 구성을 보여주는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 히트펌프 연동 온수순환 시스템의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 히트펌프 연동 온수순환 시스템의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 공기배출 모드에서의 물 순환모습을 보여주는 개략도이다.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 히트펌프 연동 온수순환 시스템의 구성을 보여주는 개략도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 히트펌프 연동 온수 순환 시스템(1, 이하 순환 시스템)에는, 히트 펌프 냉매 사이클이 포함되는 실외기(2)와, 상기 히트 펌프 냉매 사이클을 따라 상변화되는 냉매와 열교환하여 물이 가열되도록 하는 실내기(3)와, 상기 실내기(3)의 어느 부분에서 열교환 가능하게 연결되어 온수를 공급하는 급탕 유니트(hot water supply unit)(4) 및 상기 실내기(3)로부터 연장되어 난방을 공급하는 난방 유니트(5)가 포함된다.

상기 순환 시스템에는, 물의 유동을 가이드 하는 수배관(water pipe)이 구비된다. 상기 수배관은 상기 실내기(3)로부터 급탕 유니트(4) 및 난방 유니트(5)까지 연장되며, 수배관을 유동하는 물은 냉매로부터 전달받은 열량을 상기 급탕 유니트(4) 및 난방 유니트(5)로 공급한다.

상세히, 상기 히트펌프 냉매 사이클은, 냉매를 고온 고압으로 압축하는 압축기(21)와, 상기 압축기(21)로부터 토출되는 냉매의 흐름 방향을 조절하는 사방 밸브(four-way valve)(22)와, 상기 사방 밸브(22)를 통과한 고온 고압의 냉매가 상기 실내기(3)의 수배관을 따라 흐르는 물과 열교환하는 수냉매 열교환기(water-refrigerant heat exchanger)(31)와, 상기 수냉매 열교환기(31)를 통과한 냉매가 저온 저압으로 팽창되도록 하는 팽창부(expansion part)(24) 및 상기 팽창부(24)를 통과한 냉매가 실외 공기와 열교환하도록 하는 실외 열교환기(23)로 이루어진다. 그리고, 상기 부품들은 냉매 배관(25)에 의하여 연결되어 폐회로를 구성한다. 그리고, 상기 실외기(2)에는, 상기 압축기(21), 사방 밸브(22), 팽창부(24) 및 실외 열교환기(23)가 포함된다. 그리고, 상기 실외기(2)가 냉방 모드로 운전되는 경우에는 상기 실외 열교환기(23)가 응축기의 기능을 수행하고, 난방 모드로 운전되는 경우에는 증발기의 기능을 수행하게 된다. 그리고, 상기 수냉매 열교환기(31)의 입구측 냉매 배관과 출구측 냉매 배관에는 각각 온도 센서(TH1,TH2)가 장착될 수 있다.

이하에서는, 제상 운전의 경우를 제외하고 난방 모드로 운전되는 것으로 한정하여 설명한다.

상기 실내기(3)에는, 상기 수냉매 열교환기(31) 및 온도센서(TH1,TH2)가 구비된다. 그리고, 상기 수냉매 열교환기(31)의 입구측 수배관과 출구측 수배관에는 각각 온도 센서(TH3,TH4)가 더 구비될 수 있다.

상기 실내기(3)의 일측에는, 상기 수냉매 열교환기(31)측으로 물의 유동을 강제하여, 물이 수배관을 유동할 수 있도록 하는 워터 펌프(water pump)(36)가 포함된다. 상기 워터 펌프(36)는 물을 펌핑하여 급탕 유니트(4)와 난방 유니트(5)로 공급되도록 한다.

상세히, 상기 수냉매 열교환기(31)는 상기 히트 펌프 냉매 사이클을 따라 흐르는 냉매와 상기 수배관을 따라 흐르는 물이 열교환하는 부분으로서, 판형 열교환기가 적용 가능하다. 상기 수냉매 열교환기(31)에서는, 상기 압축기(21)를 통과한 고온 고압의 기체 냉매로부터 상기 수배관을 따라 흐르는 물로 열(QH)이 전달된다. 상기 수냉매 열교환기(31)로 유입되는 물은 급탕 과정 또는 난방 과정을 통하여 미지근하게 식은 상태이며, 냉매로부터 열(QH)을 전달받아 상기 급탕 유니트(4) 또는 난방 유니트(5)로 공급된다.

상기 급탕 유니트(4)는, 사용자가 세면 또는 설거지 등과 같은 작업에 필요한 물을 데워서 공급하는 부분이다.

상세히, 상기 실내기(3)로부터 상기 급탕 유니트(4)로 연장되는 수배관 상에는 유로 전환 밸브(71)가 제공된다. 상기 유로 전환 밸브(71)는, 상기 워터 펌프(36)에 의하여 펌핑되어 상기 수냉매 열교환기(31)를 통과한 물이 상기 급탕 유니트(4) 또는 상기 난방 유니트(5)로 흐르도록 하는 삼방 밸브(three-way valve)일 수 있다.

따라서, 상기 유로 전환 밸브(71)의 출구측에는, 급탕 유니트로 연장되는 급탕 배관(48)과, 상기 난방 유니트(5)로 연장되는 난방 배관(53)이 각각 연결된다. 그리고, 상기 워터 펌프(36)에 의하여 펌핑되는 물은 상기 유로 전환 밸브(71)의 제어에 따라 상기 급탕 배관(48) 또는 난방 배관(53) 중 어느 한쪽으로 선택적으로 흐르게 된다.

상기 급탕 유니트(4)에는, 외부로부터 공급되는 물을 저장하고, 저장된 물이 데워지도록 하는 급탕 탱크(41)와, 상기 급탕 탱크(41)의 내부에 제공되는 보조 히터(42)가 포함된다. 그리고, 설치 형태에 따라 상기 급탕 탱크(41)에 열을 공급하는 보조 열원이 더 추가될 수 있다. 그리고, 제시 가능한 보조 열원으로서는 태양전지 패널을 이용한 축열조(43)가 가능하다.

그리고, 상기 급탕 탱크(41)에는 냉수가 유입되기 위한 입수부(411) 및 상기 급탕 탱크(41)에서 가열된 물이 토출되는 출수부(412)가 구비된다. 상기 입수부(411) 및 출수부(412)는 상기 급탕 탱크(41)의 일측면 및 타측면에 연결될 수 있다.

상세히, 상기 유로 전환 밸브(71)로부터 연장되는 급탕 배관의 일부는 상기 급탕 탱크(41)로 인입되어, 상기 급탕 탱크(41) 내부에 저장된 물을 가열한다. 즉, 상기 급탕 배관(48) 내부를 따라 흐르는 고온의 물로부터 상기 급탕 탱크(41)에 저장된 물로 열이 전달된다.

그리고, 특정한 경우에는 상기 보조 히터(42)와 상기 보조 열원이 동작하여 추가적인 열을 더 공급할 수도 있다. 예를 들어, 사용자가 목욕을 하기 위하여 온수를 많이 필요로 하는 경우와 같이, 단시간에 물이 데워져야 하는 경우에 동작할 수 있다. 그리고, 상기 급탕 탱크(41)의 일측에는 물의 온도를 감지하는 온도 센서(TH5)가 장착될 수 있다.

또한, 상기 보조 히터(35,42)는 실내 온도, 실외 온도 또는 물의 온도에 따라 선택적으로 작동되도록 할 수 있다. 일례로, 실내 온도와 실외 온도가 설정 온도보다 높거나, 물의 온도가 설정 온도보다 높은 경우에는 상기 보조 히터(42)가 작동하지 않을 수 있다.

한편, 상기 출수부(412)에는 샤워기(45)와 같은 온수 토출 장치가 연결될 수 있다.

그리고, 상기 보조 열원으로서 태양 전지 패널을 이용한 축열조(43)가 사용되는 경우, 상기 축열조(43)로부터 연장되는 보조 배관(47)이 상기 급탕 탱크(41) 내부로 삽입될 수 있다. 상기 보조 배관(47) 상에는 보조 배관 폐회로 내부의 유속을 제어하는 보조 펌프(44) 및 상기 보조 배관(47) 내부의 물의 흐름 방향을 제어하기 위한 복수의 방향 절환 밸브(VA)가 장착될 수 있다. 그리고, 상기 보조 배관(47)에는 물의 온도를 측정하는 온도 센서(TH6)가 장착될 수 있다.

상기에서 제시된 태양 전지 패널을 이용한 축열부와 같은 보조 열원 구조는 제시된 실시예에 제한되지 아니하고, 다양한 형태를 가지고 다른 위치에 장착 가능함을 밝혀 둔다.

상기 난방 유니트(5)에는, 상기 난방 배관(53)의 일부가 실내 바닥에 매설되어 형성되는 바닥 난방 유니트(51) 및 상기 난방 배관(53)의 어느 지점으로부터 분지되어 상기 바닥 난방 유니트(51)와 병렬 연결되는 공기 난방 유니트(52)가 포함된다.

상세히, 상기 바닥 난방 유니트(51)는 실내 바닥에 미앤더 라인(meander line) 형태로 매설될 수 있다. 그리고, 상기 공기 난방 유니트(52)에는 팬 코일 유닛(Fan Coil Unit) 또는 라디에이터(Radiator)가 포함될 수 있다.

상기 난방 배관(53)에는 유로 전환밸브(55,56)가 연결된다. 상기 유로 전환밸브(55,56)에는 3방 밸브가 포함된다. 상기 난방 배관(53)은 상기 유로 전환밸브(55,56)를 통하여 상기 바닥 난방 유니트(51)로 연장되는 제 1 분지관(54a) 및 상기 공기 난방 유니트(52)로 연장되는 제 2 분지관(54b)으로 분지된다.

상기 유로 전환밸브(55)의 조절에 의하여, 상기 난방 배관(53)을 유동하는 온수는 상기 바닥 난방 유니트(51)와 공기 난방 유니트(52)로 나뉘어 흐르거나 어느 한 쪽으로만 흐르도록 할 수 있다.

또한, 상기 유로 전환 밸브(71)로부터 연장되는 상기 급탕 배관(48)은 유로 전환밸브(49)에 의하여 상기 난방 배관(53)에 연결(합지)된다. 따라서, 급탕 모드에서, 상기 급탕 배관(48)을 따라 흐르는 냉매는 상기 난방 배관(53)으로 다시 합쳐진 후에 상기 수냉매 열교환기(31)로 유입된다.

이하에서는 상기 히트 펌프 연동 온수 순환 시스템에서 일어나는 물의 흐름에 대하여 시스템의 운전모드 별로 나누어 설명한다.

먼저 급탕 모드가 선택되는 경우, 상기 워터 펌프(36)로부터 강제된 물 유동은 상기 유로 전환 밸브(71)를 거쳐 상기 급탕 배관(48)으로 흐르도록 제어된다. 즉, 수냉매 열교환기(31), 유로 전환 밸브(71) 및 급탕 배관(48)을 연결하는 폐회로를 따라서 물이 순환하게 된다. 이러한 순환 과정에서 상기 급탕 탱크(41)의 입수부(411)로 유입되는 냉수가 가열된 다음 상기 출수부(412)를 통하여 외부로 토출되어 사용자에게 공급된다.

한편, 난방 모드가 선택되는 경우, 상기 워터 펌프(36)로부터 강제된 물 유동은 상기 유로 전환 밸브(71)를 거쳐 상기 난방 배관(53)으로 흐르도록 제어된다. 즉, 수냉매 열교환기(31), 유로 전환 밸브(71) 및 난방 배관(53)을 연결하는 폐회로를 따라서 물이 순환하게 된다. 그리고, 상기 난방 배관(53)을 따라 흐르는 물은 상기 공기 난방 유니트(52) 또는 바닥 난방 유니트(51)로 흐르게 된다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 히트펌프 연동 온수순환 시스템의 구성을 보여주는 블럭도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 순환 시스템(1)에는, 상기 순환 시스템(1)의 운전과 관련한 소정의 명령이 입력되도록 하는 입력장치(110)가 포함된다.

상기 입력장치(110)에는, 상기 순환 시스템(1)의 운전모드로서 급탕모드 또는 난방모드를 설정할 수 있는 제 1 입력부와, 시스템을 구성하는 수배관내의 공기를 배출하기 위하여 기 설정된 조건에 기초하여 공기배출 모드가 수행되도록 하는 제 2 입력부가 포함된다.

상기 입력장치(110)에는, 상기 실외기(2) 또는 실내기(3)에 구비되는 입력부 또는 원격으로 시스템의 운전조건을 입력할 수 있는 원격 장치(일례로, 리모컨)가 포함될 수 있다.

상기 순환 시스템(1)에는, 시스템의 설치가 완료되었는지 여부가 인식되도록 하는 설치완료 인식부(120)가 포함된다. 상기 설치완료 인식부(120)는 설치자(일례로, 제품 설치기사)가 시스템의 설치를 완료한 후 입력할 수 있는 입력부로서 구비될 수도 있고, 시스템의 설치가 완료된 것으로 인정할 수 있는 시스템의 일 제어부품일 수도 있다.

상기 순환 시스템(1)에는, 상기 순환 시스템(1)의 설치 완료후 공기배출 모드가 수행되는 과정에서 경과된 시간이 적산되도록 하는 타이머(130)가 더 포함된다. 상기 타이머(130)에서 적산된 시간은 메모리부(140)에 기 저장된 설정시간과 비교될 수 있다.

상기 순환 시스템(1)에는, 상기 입력장치(110), 설치완료 인식부(120), 타이머(130) 또는 메모리부(140)로부터 전달된 소정 신호로부터 순환 시스템(1)의 작동을 제어하는 제어부(100)가 더 포함된다.

일례로, 상기 설치완료 인식부(120)로부터 시스템(1)의 설치완료가 감지되고, 상기 입력장치(110)로부터 공기배출 모드의 수행을 위한 명령이 입력되면 상기 제어부(100)는 상기 워터 펌프(36)를 구동시킨다. 그리고, 상기 워터 펌프(36)의 구동은 설정시간 동안 지속될 수 있다.

이 때, 상기 유로 전환밸브(71)는 상기 수냉매 열교환기(31)를 통과한 물이 상기 급탕 유니트(4) 또는 난방 유니트(5)로 유입되도록 제어될 수 있다.

그리고, 상기 순환 시스템(1)에는, 상기 설치완료 인식부(120)로부터 시스템의 설치완료가 감지되면 공기배출 모드를 수행해야 함을 표시하는 디스플레이부(150)가 더 포함된다. 상기 디스플레이부(150)에는, 화면 또는 음성메세지의 출력이 가능하도록 구비될 수 있다.

상기 순환 시스템(1)에는, 수배관 내에 잔재하는 공기 또는 이와 유사한 이물이 수배관 외부로 배출되도록 하는 '공기배출부'로서의 공기배출 밸브(160)가 구비된다. 상기 공기배출 밸브(160)는 상기 워터 펌프(36) 또는 수배관의 일측에 제공될 수 있다. 공기배출 모드가 수행되는 과정에서, 상기 제어부(100)는 상기 공기배출 밸브(160)를 개방하거나 그 개도를 조절함으로써, 공기가 배출되도록 할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 히트펌프 연동 온수순환 시스템의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다. 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 시스템의 제어방법을 설명한다.

소정의 장소에 순환 시스템(1)이 설치된다(S11). 그리고, 상기 설치완료 인식부(120)를 통하여 상기 순환 시스템(1)의 설치 완료여부가 인식된다. 일례로, 설치기사가 소정의 입력부를 입력하면 상기 순환 시스템(1)의 설치완료가 감지될 수 있다(S12).

상기 순환 시스템(1)의 설치가 완료되면, 상기 디스플레이부(150)에는 공기배출 모드의 수행을 요구하는 화면 또는 음성이 표시될 수 있다(S13).

상기 디스플레이부(150)의 표시에 따라 상기 공기배출 모드의 수행명령이 입력되었으면(S14), 시스템의 운전모드 중 급탕모드 또는 난방모드에 따라 상기 워터펌프(36)가 구동될 수 있다. 즉, 상기 유로 전환밸브(71)는 상기 수냉매 열교환기(31)를 통과한 물이 상기 급탕 배관(48) 또는 난방 배관(53)으로 유입되어, 상기 급탕 유니트(4) 또는 난방 유니트(5)로 순환되도록 한다. 상기 급탕 유니트(4) 또는 난방 유니트(5)를 순환한 물은 상기 워터 펌프(36)로 회수된다.

또한, 상기 공기배출 밸브(160)가 개방되며, 물이 순환하는 과정에서 수배관(일례로, 급탕 배관(48) 또는 난방 배관(53))에 잔재하는 공기는 상기 공기배출 밸브(160)를 통하여 외부로 배출된다. 따라서, 결국, 수배관 내의 공기가 외부로 배출되므로, 상기 공기배출 모드의 수행완료 후 시스템의 운전시 온수 순환이 효율적으로 이루어질 수 있게 된다.

그리고, 공기배출 모드 수행시, 상기 디스플레이부(150)에는 공기배출 모드의 수행중임이 표시된다.

상기 공기배출 모드가 수행되는 과정에서는, 시스템의 주변환경 변화에 따른 시스템의 제어가 제한된다. 일례로, 난방을 하고자 하는 실내공간의 온도가 저하되더라도 난방 운전은 수행되지 않으며, 실외기(2) 및 실내기(3)의 통신에러 여부가 감지되지 않을 수 있다(S15).

한편, S14 단계에서 공기배출 모드의 수행명령이 입력되지 않았으면, 상기 순환 시스템(1)의 일반운전 모드 수행을 위한 설정이 제한된다. 따라서, 시스템(1)의 설치 완료후 공기배출 모드가 수행되지 않으면 소정 명령에 따른 시스템의 일반운전이 제한될 수 있으므로, 사용자가 의도하지 않은 시스템 효율의 저하를 방지할 수 있게 된다(S19).

한편, 상기 공기배출 모드가 수행되면, 상기 워터 펌프(36)의 구동시간이 설정시간을 경과하였는지 여부가 인식된다. 일례로, 상기 설정시간은 약 30분일 수 있다. 상기 구동시간이 설정시간을 경과하였으면, 상기 공기배출 모드의 수행은 완료되며, 상기 워터 펌프(36)의 구동은 정지되며, 상기 공기배출 밸브(160)는 폐쇄될 수 있다(S16,S17).

반면에, 상기 구동시간이 설정시간을 경과하지 않았으면, 특정신호가 입력되었는지 여부가 인식된다. 상기 특정신호에는, 시스템의 전원 온/오프 입력신호와, 급탕의 출수온도 또는 난방의 실내온도와 관련된 외부 컨트롤러 신호(일례로, 온도조절 신호)가 포함될 수 있다.

상기 특정신호가 입력되었으면, S16 단계에서 워터 펌프(36)의 구동시간이 설정시간을 경과하지 않았더라도, 상기 공기배출 모드의 수행은 완료되고, 워터 펌프(36)의 구동은 정지될 수 있다.

이와 같이, 시스템의 운전효율을 위하여 공기배출 모드가 수행중이라도, 특별한 사정에 의하여 시스템의 일반운전이 요구될 때에는 공기배출 모드가 완료되도록 함으로써 시스템에 대한 신뢰성이 향상될 수 있다. 물론, 공기배출 모드가 설정시간 동안 수행되지 않고 중단된 경우, 추후에 다시 수행될 수 있을 것이다(S18).

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 공기배출 모드에서의 물 순환모습을 보여주는 개략도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 순환 시스템(1)은, 공기배출 모드가 수행되면 상기 워터 펌프(36)가 구동되어 물이 상기 실내기(3)로부터 상기 급탕 유니트(4) 또는 난방 유니트(5)로 유동될 수 있다. 그리고, 상기 공기배출 밸브(160)가 개방되어 수배관 내의 공기 또는 이물이 외부로 배출될 수 있다.

상세히, 상기 워터 펌프(36)의 구동력에 따라 수배관 내에 유동력이 작용하면, 물은 상기 워터 펌프(36)로부터 상기 수냉매 열교환기(31)를 거쳐 상기 유로전환 밸브(71)로 유동한다.

그리고, 물은 상기 유로전환 밸브(71)에서 상기 급탕 배관(48) 또는 난방 배관(53)으로 유동한다. 즉, 물은 상기 유로전환 밸브(71)를 거쳐 상기 급탕 탱크(41)로 유입된 후 상기 유로전환 밸브(49)를 경유하여 상기 워터 펌프(36)로 회귀될 수도 있다(실선 화살표 A 방향). 그리고, 물은 상기 유로전환 밸브(71)로부터 상기 난방 배관(53)을 거쳐 상기 바닥 난방 유니트(51) 또는 공기 난방 유니트(52)로 유동된 후 상기 워터 펌프(36)로 회귀될 수도 있다(점선 화살표 B 방향).

상기 유로전환 밸브(71)의 제어에 따른 물의 유동방향에 대하여, 다양한 실시예를 제안한다.

일 실시예로서, A방향에 따른 물의 순환(제 1 유동)이 제 1 설정시간 동안 수행되고, 이후 B방향에 따른 물의 순환(제 2 유동)이 제 2 설정시간 동안 수행될 수 있다. 그리고, 이러한 순환과정이 반복될 수 있다. 즉, 상기 A방향에 따른 물의 순환과 B방향에 따른 물의 순환이 교번하여 다수회 수행될 수 있다. 물론, 상기 B방향에 따른 물의 순환이 먼저 수행되고 이후에 상기 A방향에 따른 물의 순환이 수행될 수도 있을 것이다.

다른 실시예로서, 상기 수냉매 열교환기(31)를 통과한 물은 상기 유로전환 밸브(71)를 통하여 상기 제 1 유동 및 제 2 유동으로 분지되어 유동될 수 있다. 즉, 상기 제 1 유동과 제 2 유동이 동시에 이루어져, 수배관(일례로, 급탕 배관 및 난방 배관) 내의 공기가 배출될 수 있다.

이와 같이, 워터 펌프(36)가 구동되어 물의 순환이 이루어지는 과정에서, 수배관내의 공기가 상기 공기배출 밸브(160)를 통하여 배출될 수 있으므로 이후 시스템 운전에 따른 에너지 효율이 개선될 수 있다.

1: 순환 시스템 2 : 실외기
3 : 실내기 4 : 급탕 유니트
5 : 난방 유니트 31 : 수냉매 열교환기
36 : 워터 펌프 41 : 급탕 탱크
51 : 바닥난방 유니트 52 : 공기난방 유니트
71 : 유로전환 밸브 100 : 제어부
110 : 입력장치 120 : 설치완료 인식부
130 : 타이머 150 : 디스플레이부
160 : 공기배출 밸브

Claims (12)

1. 실외기와 실내기, 상기 실내기와 열교환된 물이 순환하여 급탕 및 난방을 각각 공급하는 급탕 유니트 및 난방 유니트가 포함되는 히트펌프 연동 온수 순환시스템에 있어서,
   물의 순환을 강제하는 워터 펌프;
   상기 워터 펌프에서 발생되는 유동력에 의하여, 물의 순환을 가이드 하는 수배관;
   상기 워터 펌프 또는 수배관의 일측에 제공되며, 상기 수배관 내에 잔재하는 공기가 배출되도록 제어되는 공기배출부;
   상기 워터 펌프의 구동시간을 적산하는 타이머;
   상기 순환시스템의 설치가 완료된 것으로 인식되면, 설정시간 동안 상기 워터 펌프를 구동하여 공기배출 모드의 수행을 제어하는 제어부; 및
   상기 순환시스템의 설치가 완료된 것으로 인식되면, 상기 공기배출 모드의 수행 명령이 입력되도록 하는 입력장치가 포함되고,
   상기 입력장치를 통해 상기 공기배출 모드의 수행명령이 미입력 되면, 상기 급탕 유니트 또는 난방 유니트를 통한 일반운전 모드의 설정이 제한되는 히트펌프 연동 온수 순환시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 순환시스템의 설치완료 여부가 인식되도록 하는 인식부가 더 포함되며,
   상기 인식부에는, 조작 가능한 입력부가 포함되는 히트펌프 연동 온수 순환시스템.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 공기배출 모드가 수행되는 과정에서,
   상기 워터 펌프를 통과한 물은 상기 급탕 유니트 및 난방 유니트 중 적어도 하나의 유니트로 유동되도록 하는 유로전환 밸브가 더 포함되는 히트펌프 연동 온수 순환시스템.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 유로전환 밸브를 통과한 물은 상기 급탕 유니트 또는 난방 유니트로 교번하여 유동하는 것을 특징으로 하는 히트펌프 연동 온수 순환시스템.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 유로전환 밸브를 통과한 물은 상기 급탕 유니트 및 난방 유니트로 분지하여 유동되는 것을 특징으로 하는 히트펌프 연동 온수 순환시스템.
7. 삭제
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 공기배출 모드가 수행되는 과정에서,
   시스템의 전원 온/오프 입력신호 및 급탕의 출수온도 또는 난방의 실내온도와 관련된 외부 컨트롤러 신호 중 적어도 하나의 신호가 수신되면, 상기 공기배출 모드의 수행은 완료되는 것을 특징으로 하는 히트펌프 연동 온수 순환시스템.
9. 실외기와 실내기, 상기 실내기와 열교환된 물이 순환하여 급탕 및 난방을 각각 공급하는 급탕 유니트 및 난방 유니트가 포함되는 히트펌프 연동 온수 순환시스템을 제어하는 방법에 있어서,
   상기 순환시스템의 설치완료 여부가 인식되는 단계;
   상기 순환시스템의 설치완료 여부가 인식되면, 공기배출 모드의 수행을 요구하는 메세지가 디스플레이 되는 단계;
   상기 공기배출 모드의 수행을 위한 명령이 입력되는 단계;
   상기 공기배출 모드의 수행여부가 결정되는 단계;
   상기 공기배출 모드가 수행되면, 워터 펌프가 구동되고 공기 배출부가 개방되는 단계; 및
   상기 워터 펌프의 구동시간이 설정시간을 경과하면, 상기 공기배출 모드의 수행이 완료되는 단계가 포함되고,
   상기 공기배출 모드의 수행을 위한 명령이 미 입력 시, 상기 급탕 유니트 또는 난방 유니트를 통한 일반운전 모드의 설정이 제한되는 히트펌프 연동 온수 순환시스템의 제어방법.
10. 삭제
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 워터 펌프가 구동되는 과정에서 미리 설정된 신호가 입력되면,
    상기 공기배출 모드의 수행이 완료되는 것을 특징으로 하는 히트펌프 연동 온수 순환시스템의 제어방법.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 미리 설정된 신호에는,
    시스템의 전원 온/오프 입력신호 및 급탕의 출수온도 또는 난방의 실내온도와 관련된 외부 컨트롤러 신호 중 적어도 하나의 신호가 포함되는 히트펌프 연동 온수 순환시스템의 제어방법.
    

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