KR101974496B1 - 1배관을 가지는 건물의 설비시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 1배관을 가지는 건물의 설비시스템은 실외공기가 흡입되는 급기 흡입유로와, 실외공기를 실내로 공급하는 급기 배출유로와, 실내공기가 흡입되는 배기 흡입유로와, 실내공기를 실외로 배출하는 배기 배출유로를 구비하는 케이스와, 상기 케이스 내부에 설치되어 실외에서 실내로 공급되는 공기와 실내에서 실외로 배출되는 공기를 열교환시키는 전열교환기를 포함하는 환기장치; 욕실로 공급되는 온수가 저장되는 온수탱크; 상기 환기장치를 통해 실외에서 실내로 공급되는 공기를 가열하거나 냉각시키기 위한 제 1히트펌프 회로; 상기 환기장치를 통해 실내에서 실외로 공급되는 공기와 열교환하여 상기 온수탱크에 저장된 온수를 가열하는 제 2히트펌프 회로; 상수가 공급되는 상수관; 및 상기 온수탱크에 저장된 온수와 상기 상수관에서 공급되는 상수가 혼합되어 상기 욕실로 공급되는 온수 공급관;을 구비한다.

Description

1배관을 가지는 건물의 설비시스템{Equipment system of building having one pipe}
본 발명은 1배관을 가지는 건물의 설비시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건물의 환기를 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 이를 이용하여 냉난방 및 급탕을 제공할 수 있는 1배관을 가지는 건물의 설비시스템에 관한 것이다.
아파트와 같은 공동주택이나 빌딩, 도서관 등 대형 건물에는 냉, 난방설비, 급탕설비, 급수설비, 환기설비 등이 구비된다.
특히 건축물 설비기준에 의하면 100가구 이상의 공동주택을 신축하는 경우에는 이러한 환기설비의 설치가 의무화되었다. 일반적으로, 환기설비는 그 양단이 각각 건물의 내부 및 외부와 연결되는 덕트(duct)와 같은 구조물로 형성된다. 그리고 이러한 덕트는 외부의 공기가 유입되는 급기덕트와 내부의 공기를 토출하기 위한 배기덕트로 나누어져, 각각 건물 안팎의 공기를 유동시키게 된다.
이러한 환기설비와는 별도로, 건물에는 냉, 난방시스템이 갖춰지게 되는데, 우리나라에서는 주거용 건물에서는 난방설비로 복사로 난방을 하는 온수온돌이 주로 사용되고, 냉방설비로 대류로 냉방을 하는 공기조화기가 주로 사용된다. 또한, 급탕설비는 빠른 시간내에 물을 가열하여 급탕을 제공하는 보일러 등이 사용되고, 급수설비는 상수도관 및 수전이 주로 사용된다.
이와 같이 주거용 건물에서 난방설비, 급탕설비, 급수설비 등을 구비하기 위해서 난방설비는 급, 환수 배관, 급탕설비는 급, 환수 배관, 급수설비에 들어가는 급수배관 등 배관이 4 ~ 5개 필요하게 된다.
이와 같이 주거용 건물에 배관이 많이 배관이 들어가게 되면, 건물의 배관 설계가 복잡해질 뿐만 아니라 배관을 설치하기 위한 공간도 많이 필요하게 된다.
또한, 배관이 노후화되면 배관을 수리하기 위한 유지보수 비용이 증가하기 때문에, 건물의 유지비 측면에서도 불리한 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-1713546호(2017.03.08. 공고)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 본 발명의 목적은 1개의 배관만을 이용하여도, 주거용 건물에서 환기, 냉, 난방, 급탕, 급수를 해결할 수 있는 1배관을 가지는 건물의 설비시스템을 제공하는 것이다.
또한, 배관의 수를 줄여서 배관이 설치되는 공간을 줄여 주거공간을 넓힐 수 있는 1배관을 가지는 건물의 설비시스템을 제공하는 것이다.
또한, 배관의 수를 최소화함으로써 배관이 노후화됨에 따라 발생하는 유지보수비용을 줄일 수 있는 1배관을 가지는 건물의 설비시스템을 제공하는 것이다.
또한, 실내를 환기시키는 환기장치를 구비하되, 실내를 환기시킬 때 드는 냉, 난방 비용을 최소화할 수 있는 건물의 설비시스템을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 1배관을 가지는 건물의 설비시스템은 실외공기가 흡입되는 급기 흡입유로와, 실외공기를 실내로 공급하는 급기 배출유로와, 실내공기가 흡입되는 배기 흡입유로와, 실내공기를 실외로 배출하는 배기 배출유로를 구비하는 케이스와, 상기 케이스 내부에 설치되어 실외에서 실내로 공급되는 공기와 실내에서 실외로 배출되는 공기를 열교환시키는 전열교환기를 포함하는 환기장치; 욕실로 공급되는 온수가 저장되는 온수탱크; 상기 환기장치를 통해 실외에서 실내로 공급되는 공기를 가열하거나 냉각시키기 위한 제 1히트펌프 회로; 상기 환기장치를 통해 실내에서 실외로 공급되는 공기와 열교환하여 상기 온수탱크에 저장된 온수를 가열하는 제 2히트펌프 회로; 상수가 공급되는 상수관; 및 상기 온수탱크에 저장된 온수와 상기 상수관에서 공급되는 상수가 혼합되어 상기 욕실로 공급되는 온수 공급관; 을 구비할 수 있다.
상기 배기 배출유로에 구비되며, 상기 제 1히트펌프 회로와 상기 제 2히트펌프 회로에서 공통된 증발기로 역할을 하는 제 2열교환기를 구비할 수 있다.
상기 제 1히트펌프 회로는 냉매를 압축하는 제 1압축기와, 상기 급기 흡입유로에 설치되어 공기와 열교환하는 예비 열교환기와, 상기 급기 배출유로에 설치되어 공기와 열교환하는 제 1열교환기와, 냉매를 팽창시키는 제 1팽창밸브와, 상기 제 1팽창밸브에서 팽창된 냉매를 증발시키는 상기 제 2열교환기를 구비할 수 있다.
상기 제 2히트펌프 회로는 냉매를 압축하는 제2 압축기와, 상기 제 2압축기에서 압축된 냉매를 응축시키고 상기 온수탱크 내부에 구비되는 알루미늄 튜브와, 상기 알루미늄 튜브에 의해 응축된 냉매를 팽창시키는 제 2팽창밸브와, 상기 제 2팽창밸브에서 팽창된 냉매를 증발시키는 상기 제 2열교환기를 구비할 수 있다.
상기 온수탱크의 내부에는 상기 온수탱크에 저장된 온수의 온도를 상승시키기 위해 히팅코일이 구비될 수 있다.
상기 급기 흡입유로를 흐르는 실외공기가 상기 전열교환기를 거치지 않고 상기 배기 배출유로를 통해 실외로 배출되도록 상기 급기 흡입유로와 상기 배기 배출유로를 연결시키는 제 1바이패스 유로를 구비하고, 상기 제 1바이패스 유로에는 급기 흡입유로에서 상기 제 1바이패스 유로 측으로 흐르는 공기의 양을 조절하기 위한 제 1바이패스플랩이 구비될 수 있다.
상기 배기 흡입유로를 흐르는 실내공기가 상기 전열교환기를 거치지 않고 상기 배기 배출유로를 통해 실외로 배출되도록 상기 배기 흡입유로와 상기 배기 배출유로를 연결시키는 제 2바이패스 유로를 구비하고, 상기 제 2바이패스 유로에는 실내공기가 상기 배기 흡입유로 또는 상기 제 2바이패스 유로를 선택적으로 흐르도록 유로를 변경하는 제 2바이패스플랩이 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 1배관을 가지는 건물의 설비시스템에 의하면 1개의 배관만을 이용하여도, 주거용 건물에서 환기, 냉, 난방, 급탕, 급수를 해결할 수 있어, 배관소요에 따른 설비비용을 줄일 수 있다.
또한, 배관의 수를 줄여서 배관이 설치되는 공간을 줄여 주거공간을 넓힐 수 있다.
또한, 배관의 수를 최소화함으로써 배관이 노후화됨에 따라 발생하는 유지보수비용을 줄일 수 있다.
또한, 전열교환기 등을 이용하여 환기를 시킴으로써 실내를 냉, 난방하기 위한 비용을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 1배관을 가지는 건물의 설비시스템의 전체적인 모습을 나타낸 개념도.
도 2는 도 1에 도시된 1배관을 가지는 건물의 설비시스템에서 1세대 설비시스템의 개략을 나타낸 개념도.
도 3은 도 2에 도시된 설비시스템의 상세도.
도 4는 도 2에 도시된 설비시스템의 작동도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 1배관을 가지는 건물의 설비시스템의 전체적인 모습을 나타낸 상세도.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대해 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.
도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다. 그리고 도면에서는 설명을 좀더 명확하게 하기 위하여 두께, 넓이 등을 확대 또는 축소하여 도시하였는바, 본 발명의 두께, 넓이 등은 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.
그리고 명세서 전체에서 어떠한 부분이 다른 부분을 "포함"한다고 할 때, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 부분을 배제하는 것이 아니며 다른 부분을 더 포함할 수 있다.
또한, "급기 흡입구"는 실외공기가 실내 측으로 도입되는 입구를, "급기 배출구"는 실외공기가 실내 측으로 배기되는 출구, "배기 흡입구"는 실내공기가 실외 측으로 도입되는 입구를, "배기 배출구"는 실내공기가 실외 측으로 배기되는 출구를 말한다.
또한, "급기 흡입유로"는 실외공기가 실내 측으로 도입되어 전열교환기를 거치기 전까지의 유로를, "급기 배출유로"는 실외공기가 전열교환기를 거쳐 실내 측으로 도입되는 유로를, "배기 흡입유로"는 실내공기가 실외 측으로 도입되어 전열교환기를 거치기 전까지의 유로를, "배기 배출유로"는 실내공기가 전열교환기를 거쳐 실외 측으로 배기되는 유로를 말한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 본 발명의 실시예에 따른 1배관을 가지는 건물의 설비시스템을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 1배관을 가지는 건물의 설비시스템의 전체적인 모습을 나타낸 개념도이고, 도 2는 도 1에 도시된 1배관을 가지는 건물의 설비시스템에서 1세대 설비시스템의 개략을 나타낸 개념도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 1배관을 가지는 건물의 설비시스템은 상수를 공급하는 상수관(10) 만을 이용하여 주거용 건물의 환기, 냉, 난방, 급탕, 급수를 해결할 수 있다.
이를 위해, 환기장치(100), 욕실로 공급되는 온수가 저장되는 온수탱크(200), 환기장치(100)를 통해 실외에서 실내로 공급되는 공기를 가열하거나 냉각시키기 위한 제 1히트펌프 회로(300), 환기장치(100)를 통해 실내에서 실외로 공급되는 공기와 열교환하여 온수탱크(200)에 저장된 온수를 가열하는 제 2히트펌프 회로(400)를 구비할 수 있다.
환기장치(100)는 실외 공기를 실내로 유입하고, 실내 공기를 실외로 배출시킴으로써 실내 공기를 환기시키게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 1배관을 가지는 건물의 설비시스템은 이러한 환기장치(100) 외에 환기장치(100)를 통해 실외에서 실내로 공급되는 공기를 가열하거나 냉각시키기 위한 제 1히트펌프 회로(300)를 구비함으로써, 실외에서 실내로 유입되는 공기를 가열하거나 냉각시킴으로써 실내를 냉방 또는 난방시키는 냉, 난방 기능도 동시에 구비하게 된다.
또한, 제 2히트펌프 회로(400)를 구비함으로써, 환기장치(100)를 통해 실내에서 실외로 공급되는 공기와 열교환하여 온수탱크(200)에 저장된 온수를 가열하여 공급할 수 있다.
상수관(10)은 온수탱크(200)에 연결되어 일부는 온수탱크(200)로 들어가고, 일부는 온수탱크(200)와 별도로 배관되어, 일부는 급수전(11)과 연결되어 공급되고, 일부는 온수탱크(200)에서 나오는 온수와 혼합되어 욕실과 같은 뜨거운 물이 필요한 곳으로 공급된다.
이하에서는 이와 같이 환기 기능, 냉, 난방 기능, 급탕 기능을 구비하면서도 1배관만 가져 주거용 건물을 운영할 수 있는 1배관을 가지는 건물의 설비시스템의 구조에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 도 2에 도시된 설비시스템의 상세도이다.
먼저 환기장치에 대해 설명한다.
환기장치(100)는 실외공기가 흡입되는 급기 흡입구(111)와, 실외공기를 실내로 공급하는 급기 배출구(112)와, 실내공기가 흡입되는 배기 흡입구(113)와, 실내공기를 실외로 배출하는 배기 배출구(114)를 구비하는 케이스(110)와, 케이스(110) 내부에 설치되어 실외에서 실내로 공급되는 공기와 실내에서 실외로 배출되는 공기를 열교환시키는 전열교환기(130)를 포함한다.
급기 흡입구(111)와 전열교환기(130)는 급기 흡입유로(121)에 의해, 급기 배출구(112)와 전열교환기(130)는 급기 배출유로(122)에 의해 연결된다. 또한, 배기 흡입구(113)와 전열교환기(130)는 배기 흡입유로(123)에 의해, 배기 배출구(114)와 전열교환기(130)는 배기 배출유로(124)에 의해 연결된다.
급기 흡입유로(121)에는 실외에서 실내로 유입되는 공기 중의 이물질을 거르기 위한 급기 흡입구 필터(131)가 구비된다. 또한, 실외 공기를 실내 측으로 유입시키기 위한 실외 측 팬(132)이 구비된다. 또한, 실외 측 팬(132)에 의해 실내 측으로 유입되는 공기와 열교환하기 위한 예비 열교환기(133)가 구비된다.
예비 열교환기(133)를 통해 열교환된 공기는 전열교환기(130)를 통과하면서 실내에서 실외로 배출되는 공기와 열교환된 후, 실내 측으로 유입된다. 따라서 전열교환기(130)를 거치면서 실외에서 실내로 유입되는 외기는 실내 측 온도와 가까워지면서 실내로 유입된다.
한편, 실외 측 팬(132)과 예비 열교환기(133) 사이에는 급기 흡입유로(121)를 흐르는 외기가 예비 열교환기(133) 및 전열교환기(130)를 거치지 않고, 배기 배출구(114)를 통해 실외로 배출되도록 급기 흡입유로(121)와 배기 배출유로(124)를 연결시키는 제 1바이패스 유로(135)가 구비된다. 제 1바이패스 유로(135)에는 급기 흡입유로(121)에서 제 1바이패스 유로(135) 측으로 흐르는 공기의 양을 조절하기 위한 제 1바이패스플랩(136)이 구비된다.
한편, 전열교환기(130)는 실외에서 실내로 공급되는 공기와 실내에서 실외로 배출되는 공기를 열교환시키는데, 이를 위해 실외에서 실내로 유입되는 공기와 실내에서 실외로 배출되는 공기가 서로 교차되면서 통과되도록 한다. 전열교환기(130)에는 특별한 기술적 특징이 없으며, 종래 기존의 전열교환기(130) 구조와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
한편, 전열교환기(130)를 통과하여 실내 측으로 유입되는 공기의 양은 급기플랩(141)에 의해 조절된다. 급기플랩(141)은 서버모터 등으로 동작되는 플랩(141a)이 유로를 개폐함으로써 실내 측으로 유입되는 공기의 양을 조절할 수 있다.
한편, 급기플랩(141)을 거친 공기는 제 1열교환기(142)를 거치면서 실내 측으로 유입되므로, 가열되거나 냉각될 수 있다. 제 1열교환기(142)는 실외에서 실내로 공급되는 공기를 가열하거나 냉각시키기 위해 제 1히트펌프 회로(300)를 구성하는 구성요소이다.
이와 같은 과정을 통해 유입되는 공기는 실내 공간의 공기와 혼합되어 실내 온도를 형성하게 된다.
한편, 배기 흡입유로(123)에는 실내에서 실외로 배출되는 공기 중의 이물질을 거르기 위한 배기 흡입구 필터(151)가 구비된다. 그리고 실내 공기를 실외 측으로 배출시키기 위한 실내 측 팬(152)이 구비된다. 실내 측 팬(152)과 전열교환기(130) 사이에는 배기 흡입유로(123)를 흐르는 실내공기가 전열교환기(130)를 거치지 않고, 배기 배출구(114)를 통해 실외로 배출되도록 배기 흡입유로(123)와 배기 배출유로(124)를 연결시키는 제 2바이패스 유로(155)가 구비된다.
한편, 배기 흡입유로(123)와 제 2바이패스 유로(155)가 서로 만나는 접점에는 배기 흡입유로(123)를 흐르는 공기가 전열교환기(130) 또는 제 2바이패스 유로(155) 중 어느 일측으로 흐르도록 유로를 변경시키는 제 2바이패스 플랩(153)이 구비된다. 따라서 실내 측 팬(152)에 의해 실내에서 흡입된 공기는 전열교환기(130)를 거치지 않고 제 2바이패스 유로(155) 및 배기 배출유로(124)를 통해 실외 측으로 배출될 수 있다.
한편, 배기 배출유로(124)에는 실외 측으로 배기되는 공기와 열교환시키기 위한 제 2열교환기(162)가 구비된다.
제 2열교환기(162)는 실외에서 실내로 공급되는 공기를 가열하거나 냉각시키기 위한 제 1히트펌프 회로(300)와, 온수탱크(200)에 저장된 온수를 가열하는 제 2히트펌프 회로(400)의 일부를 구성하여 증발기로서의 역할을 하게 된다.
다음으로, 실내로 공급되는 공기를 가열하거나 냉각시키는 제 1히트펌프 회로(300) 및 온수탱크(200)에 저장된 온수를 가열하는 제 2히트펌프 회로(400)에 대해 보다 상세히 설명한다.
제 1히트펌프 회로(300)는 냉매를 압축하는 제 1압축기(310)와, 예비 열교환기(133) 및 제 1열교환기(142)와, 냉매를 팽창시키는 제 1팽창밸브(330)와, 제 1팽창밸브(330)에서 팽창된 냉매를 증발시키는 제 2열교환기(162)를 구비한다.
예비 열교환기(133) 및 제 1열교환기(142)는 제 1히트펌프 회로(300)에서 응축기로 작용할 때에는 열을 방출하게 된다. 따라서 급기 흡입유로(121) 및 급기 배출유로(122)를 흐르는 공기를 가열시킨 후 실내로 도입할 수 있다. 이와 반대로, 제 1열교환기(142)가 제 1히트펌프 회로(300)에서 증발기로 작용할 때에는 주변의 열을 빼앗게 된다. 따라서 급기 흡입유로(121) 및 급기 배출유로(122)를 흐르는 공기를 냉각시킨후 실내로 도입할 수 있다.
한편, 제 2열교환기(162)는 제 1히트펌프 회로(300)에서 증발기로 역할하기 때문에, 주변의 열을 빼앗게 된다. 따라서 배기 배출유로(124)를 통해 실외 측으로 배기되는 공기의 열을 빼앗게 된다.
제 2히트펌프 회로(400)는 냉매를 압축하는 제2 압축기(410)와, 제 2압축기(410)에서 압축된 냉매를 응축시키고 온수탱크(200) 내부에 구비되는 알루미늄 튜브(420)와, 알루미늄 튜브(420)에 의해 응축된 냉매를 팽창시키는 제 2팽창밸브(430)와, 제 2팽창밸브(430)에서 팽창된 냉매를 증발시키는 제 2열교환기(162)를 구비한다.
알루미늄 튜브(420)는 제 2히트펌프 회로(400)에서 응축기로 역할하기 때문에, 열을 방출하게 된다. 따라서 온수탱크(200)에 저장된 온수와 열교환하여 온수탱크(200)에 저장된 온수를 가열할 수 있어 온수탱크(200)에 저장된 온수를 일정 온도 이상으로 유지할 수 있다.
한편, 온수탱크(200) 내부에는 제 2히트펌프 회로(400)에 의해 일정 온도 이상으로 온수가 올라가지 않으므로, 더 높은 온도의 온수가 필요할 경우 온수탱크(200) 내부의 온도를 상승시키기 위해 히팅코일(210)이 설치될 수 있다. 히팅코일(210)은 전기를 이용하여 온수탱크(200) 내부에 저장된 온수의 온도를 상승시킬 수 있다.
온수탱크(200)에 저장된 온수는 온수 배수관(220)을 통해 배출되고, 상수관(10)과 만나는 부위에서 상수와 혼합되어 온수 공급관(20)을 통해 욕실 등과 같이 온수가 필요한 곳으로 공급된다.
다음으로 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 1배관을 가지는 건물의 설비시스템의 동작에 대해 설명한다.
도 3은 실내를 난방하기 위한 제 1작동 모드를, 도 4는 실내를 냉방하기 위한 제 2작동 모드 때의 상태를 나타낸 것이다.
먼저 도 3을 참고하여, 제 1작동 모드에 대해 설명한다.
제 1작동 모드에서, 외부공기는 급기 흡입구(111)를 통해 전열교환기(130)로 도입된다. 제 1작동 모드에서 예비 열교환기(133), 제 1열교환기(142)는 응축기로 작동하게 되고, 제 2열교환기(162)는 증발기로 작동하게 된다.
외부공기는 예비 열교환기(133) 및 전열교환기(130)를 거치면서 가열되고 급기 플랩(141)에 의해 유입되는 공기의 양이 조절된 후, 제 1열교환기(142)에 의해 가열되어 급기 배출구(112)를 통해 실내로 급기된다.
동시에 배기 흡입구(113)를 통해 실내공기는 배기 흡입유로(123), 전열교환기(130), 배기 배출유로(124)를 거치면서 배기 배출구(114)를 통해 실외로 배출된다. 이때 제 2바이패스 플랩(153)은 닫혀있기 때문에 제 2바이패스 유로(155)를 통해 배기 배출유로(124) 측으로는 이동하지 못하고, 전적으로 전열교환기(130)를 통과하여 배기 배출유로(124) 측으로 이동하게 된다.
이러한 제 1작동 모드에서, 제 1바이패스 유로(135)에 설치된 제 1바이패스 플랩(136)의 개방 정도에 따라 실내에서 실외로 배기되는 공기와 제 1바이패스 유로(135)를 통해 바이패스하는 공기의 혼합량이 결정된다.
이와 같은 상태에서 배기 배출유로(124)를 통해 배기되는 공기는 제 2열교환기(162)에 의해 냉각되어 제습이 된 상태로 배기되고, 제 2열교환기(162)는 배기 배출유로(124)를 통해 얻은 열을 이용하여 온수탱크(200) 내부에 저장된 온수를 가열시킬 수 있게 된다.
다음으로, 도 4를 참고하여 제 2작동 모드에 대해 설명한다.
제 2작동 모드에서, 외부공기는 급기 흡입구(111)를 통해 전열교환기(130)로 도입된다. 제 2작동 모드에서 제 1열교환기(142)와 제 2열교환기(162)는 모두 증발기로 작동하게 된다. 이때 예비 열교환기(133)는 동작하지 않게 제어한다.
외부공기는 전열교환기(130)를 거치면서 냉각되고 급기 플랩(141)에 의해 유입되는 공기의 양이 조절된 후, 제 1열교환기(142)에 의해 다시 냉각되어 급기 배출구(112)를 통해 실내로 급기된다.
제 2작동 모드에서는 제 1바이패스 플랩(136)은 닫히게 되고, 예비 열교환기(133)은 작동되지 않게 된다. 제 2바이패스 플랩(153)은 닫혀있기 때문에 제 2바이패스 유로(155)를 통해 배기 배출유로(124) 측으로는 이동하지 못하고, 전적으로 전열교환기(130)를 통과하여 배기 배출유로(124) 측으로 이동하게 된다.
또한, 알루미늄 튜브(420)는 제 2히트펌프 회로(400)에서 응축기로 역할하기 때문에, 열을 방출하게 된다. 따라서 온수탱크(200)에 저장된 온수와 열교환하여 온수탱크(200)에 저장된 온수를 가열할 수 있어 온수탱크(200)에 저장된 일정 온도 이상으로 유지할 수 있다.
제 1열교환기(142)는 제 1히트펌프 회로(300)에서 증발기로서 작동하게 되어, 실내측으로 도입되는 외기를 냉각시키게 된다. 이때 제 1열교환기(142)는 제 1히트펌프 회로(300)를 통해 제 2열교환기(162)와 연결된다. 이때, 두개의 분리된 히트펌프 회로(300,400)에서 제 2열교환기(162)는 공통된 하나의 증발기 역할을 하게 된다.
이와 같이 환기장치(100) 외에 제 1히트펌프 회로(300) 및 제 2히트펌프 회로(400)를 구비하여 실내로 유입되는 공기를 가열 또는 냉각시켜 냉, 난방을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 온수탱크(200)에 저장된 온수를 가열하여 욕실 등 온수가 필요한 곳을 공급할 수 있다.
한편, 상술한 실시예에 따른 1배관을 가지는 건물의 설비시스템은 변형되어 실시될 수 있다. 이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 1배관을 가지는 건물의 설비시스템에 설명하며, 상술한 실시예에 따른 1배관을 가지는 건물의 설비시스템에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하고 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 1배관을 가지는 건물의 설비시스템의 전체적인 모습을 나타낸 상세도이다.
도 5를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 1배관을 가지는 건물의 설비시스템은 온수탱크(200) 이외에 난방탱크(250)를 더 구비할 수 있다.
한편, 제 2히트펌프 회로(400)를 이용하여 난방탱크(250) 내부의 온수를 데우기 위해 난방탱크(250) 내부에는 알루미늄 튜브(425)가 설치된다. 난방탱크 내부에 설치되는 알루미늄 튜브(425)도 제 2히트펌프 회로(400)에서 응축기로서 역할을 하기 때문에 알루미늄 튜브(425)에서 열이 방출되고, 방출된 열을 이용하여 난방탱크(250) 내부의 온수를 데우게 된다. 한편, 실내공간의 바닥에 매립되어 방, 거실 등과 같은 공간의 바닥에 설치되어 바닥을 난방하기 위한 엑셀파이프(260)가 구비될 수 있다. 엘셀파이프(260)의 일단은 난방탱크(250)로 인입되어 난방탱크(250) 내부의 온수와 열교환되어 실내공간의 바닥을 데울 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 1배관을 가지는 건물의 설비시스템에 의하면, 환기장치(100)를 구비하여 공기를 데울 수 있을 뿐만 아니라, 난방탱크(425)를 구비하여 바닥도 데울 수 있으므로, 실내의 난방효율을 높일 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 1배관을 가지는 건물의 설비시스템에 의하면, 상수관 1개의 배관만을 이용하여도, 주거용 건물에서 환기, 냉, 난방, 급탕, 급수를 해결할 수 있어, 배관소요에 따른 설비비용을 줄일 수 있으며, 배관을 유지보수하기 위한 비용을 줄일 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예에 따른 1배관을 가지는 건물의 설비시스템에 대해 설명하였다. 하지만, 상술한 바에 따른 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 환기장치 110: 케이스
111: 급기 흡입구 112; 급기 배출구
113: 배기 흡입구 114: 배기 배출구
130: 전열교환기 132: 실외측 팬
133; 예비 열교환기 135: 제 1바이패스 유로
142: 제 1열교환기 153: 제 2바이패스 플랩
155: 제 2바이패스 유로 162: 제 2열교환기
200: 온수탱크 250: 난방탱크
260: 엑셀파이프 300: 제 1히트펌프 회로
400: 제 2히트펌프 회로

Claims (8)

  1. 실외공기가 흡입되는 급기 흡입유로와, 실외공기를 실내로 공급하는 급기 배출유로와, 실내공기가 흡입되는 배기 흡입유로와, 실내공기를 실외로 배출하는 배기 배출유로를 구비하는 케이스와, 상기 케이스 내부에 설치되어 실외에서 실내로 공급되는 공기와 실내에서 실외로 배출되는 공기를 열교환시키는 전열교환기를 포함하는 환기장치;
    욕실로 공급되는 온수가 저장되는 온수탱크;
    상기 환기장치를 통해 실외에서 실내로 공급되는 공기를 가열하거나 냉각시키기 위한 제 1히트펌프 회로;
    상기 환기장치를 통해 실내에서 실외로 공급되는 공기와 열교환하여 상기 온수탱크에 저장된 온수를 가열하는 제 2히트펌프 회로;
    상수가 공급되는 상수관;
    상기 온수탱크에 저장된 온수와 상기 상수관에서 공급되는 상수가 혼합되어 상기 욕실로 공급되는 온수 공급관; 및
    상기 배기 배출유로에 구비되며, 상기 제 1히트펌프 회로와 상기 제 2히트펌프 회로에서 공통된 증발기로 역할을 하는 제 2열교환기를 구비하고,
    상기 제 1히트펌프 회로는 냉매를 압축하는 제 1압축기와, 상기 급기 흡입유로에 설치되어 공기와 열교환하는 예비 열교환기와, 상기 급기 배출유로에 설치되어 공기와 열교환하는 제 1열교환기와, 냉매를 팽창시키는 제 1팽창밸브와, 상기 제 1팽창밸브에서 팽창된 냉매를 증발시키는 상기 제 2열교환기를 구비하고,
    상기 제 2히트펌프 회로는 냉매를 압축하는 제2 압축기와, 상기 제 2압축기에서 압축된 냉매를 응축시키고 상기 온수탱크 내부에 구비되는 알루미늄 튜브와, 상기 알루미늄 튜브에 의해 응축된 냉매를 팽창시키는 제 2팽창밸브와, 상기 제 2팽창밸브에서 팽창된 냉매를 증발시키는 상기 제 2열교환기를 구비하는 것을 특징으로 하는 1배관을 가지는 건물의 설비시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 온수탱크의 내부에는 상기 온수탱크에 저장된 온수의 온도를 상승시키기 위해 히팅코일이 구비되는 것을 특징으로 하는 1배관을 가지는 건물의 설비시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 급기 흡입유로를 흐르는 실외공기가 상기 전열교환기를 거치지 않고 상기 배기 배출유로를 통해 실외로 배출되도록 상기 급기 흡입유로와 상기 배기 배출유로를 연결시키는 제 1바이패스 유로를 구비하고, 상기 제 1바이패스 유로에는 급기 흡입유로에서 상기 제 1바이패스 유로 측으로 흐르는 공기의 양을 조절하기 위한 제 1바이패스플랩이 구비되는 것을 특징으로 하는 1배관을 가지는 건물의 설비시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 배기 흡입유로를 흐르는 실내공기가 상기 전열교환기를 거치지 않고 상기 배기 배출유로를 통해 실외로 배출되도록 상기 배기 흡입유로와 상기 배기 배출유로를 연결시키는 제 2바이패스 유로를 구비하고, 상기 제 2바이패스 유로에는 실내공기가 상기 배기 흡입유로 또는 상기 제 2바이패스 유로를 선택적으로 흐르도록 유로를 변경하는 제 2바이패스플랩이 구비되는 것을 특징으로 하는 1배관을 가지는 건물의 설비시스템.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 온수탱크 외에 실내를 난방하기 위한 난방탱크와, 상기 난방탱크에 열교환되어 실내 바닥을 데우는 엑셀파이프를 더 구비하고,
    상기 제 2히트펌프 회로는 냉매를 압축하는 제2 압축기와, 상기 제 2압축기에서 압축된 냉매를 응축시키고 상기 온수탱크 및 상기 난방탱크 내부에 각각 구비되는 알루미늄 튜브와, 상기 알루미늄 튜브에 의해 응축된 냉매를 팽창시키는 제 2팽창밸브와, 상기 제 2팽창밸브에서 팽창된 냉매를 증발시키는 상기 제 2열교환기를 구비하는 것을 특징으로 하는 1배관을 가지는 건물의 설비시스템.
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