KR102258449B1

KR102258449B1 - 하이브리드 히트펌프 시스템

Info

Publication number: KR102258449B1
Application number: KR1020190175936A
Authority: KR
Inventors: 이상복
Original assignee: 주식회사 대흥금속
Priority date: 2019-12-27
Filing date: 2019-12-27
Publication date: 2021-06-01

Abstract

본 발명은 기설정된 악천후 조건에 대응하여 증발 과정을 거쳐 배출된 메인열교환매체를 보조열교환유닛의 보조열교환매체로 가열함으로써, 메인열교환매체가 순환되는 메인열교환유닛의 열효율을 향상시키기 위한 하이브리드 히트펌프 시스템에 관한 것이다.
이를 위해, 하이브리드 히트펌프 시스템은 메인열교환매체를 압축시키는 메인압축기와, 메인열교환매체와 실외의 공기 사이에서 열교환이 이루어지는 실외기와, 응축된 메인열교환매체를 팽창시키는 메인팽창밸브와, 메인열교환매체와 실내의 공기 사이에서 열교환이 이루어지는 실내기와, 메인압축기에서 압축된 메인열교환매체를 실외기와 실내기 중 어느 하나에 전달하는 사방밸브를 포함하는 메인열교환유닛 및 기설정된 악천후 조건을 만족하는 경우, 보조열교환매체의 순환에 따라 메인열교환유닛에서 증발 과정을 거친 메인열교환매체를 가열하는 보조열교환유닛을 포함한다.

Description

하이브리드 히트펌프 시스템{HYBRID HEAT PUMP SYSTEM}

본 발명은 하이브리드 히트펌프 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 기설정된 악천후 조건에 대응하여 증발 과정을 거쳐 배출된 메인열교환매체를 보조열교환유닛의 보조열교환매체로 가열함으로써, 메인열교환매체가 순환되는 메인열교환유닛의 열효율을 향상시키기 위한 하이브리드 히트펌프 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 히트펌프 시스템은 열교환매체인 냉매에 대하여 압축기를 통한 냉매의 압축 과정과, 실외기를 통한 냉매의 열교환 과정과, 팽창밸브를 통한 냉매의 팽창 과정과, 실내기를 통한 냉매의 열교환 과정을 반복하면서 특정 장소의 열을 다른 곳으로 옮기는 장치이다.

일예로, 히트펌프 시스템의 냉방사이클은 압축기를 통한 압축 과정을 거친 냉매가 실외기에 전달되어 냉매의 열교환 과정 중 응축 과정을 거치고, 응축 과정을 거친 냉매는 팽창 밸브를 통과하면서 팽창 과정을 거친 다음, 실내기에 전달되어 냉매의 열교환 과정 중 증발 과정을 거치면서 실내를 냉각시킨다. 증발 과정을 거친 냉매는 압축기에 전달되어 다시 압축 과정을 거침에 따라 냉매를 순환시킬 수 있다.

다른 예로, 히트펌프 시스템의 난방사이클은 압축기를 통한 압축 과정을 거친 냉매가 실내기에 전달되어 냉매의 열교환 과정 중 응축 과정을 거치면서 실내를 난방시킨다. 응축 과정을 거친 냉매는 팽창 밸브를 거치면서 팽창 과정을 거친 다음, 실외기에 전달되어 냉매의 열교환 과정 중 증발 과정을 거친다. 증발 과정을 거친 냉매는 압축기에 전달되어 다시 압축 과정을 거침에 따라 냉매를 순환시킬 수 있다.

하지만, 종래의 히트펌프 시스템에서 증발 과정을 거칠 때, 악천후 조건에 따라 저온증발 운전이 실시되는 경우, 증발 과정을 거쳐 배출되는 냉매의 압력이 급격히 떨어지는 한계점이 발생되는 문제점이 있었고, 이에 따라 종래의 히트펌프 시스템에서 열효율이 급강하하는 결과를 초래하였다.

대한민국 등록특허공보 제10-1978751호 (발명의 명칭 : 한랭지용 이원냉동사이클을 이용한 히트펌프 시스템, 2019. 05. 15. 공고)

본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기설정된 악천후 조건에 대응하여 메인열교환유닛의 증발 과정을 거쳐 배출된 메인열교환매체를 보조열교환유닛의 보조열교환매체로 가열함으로써, 메인열교환매체가 순환되는 메인열교환유닛의 열효율을 향상시키기 위한 하이브리드 히트펌프 시스템을 제공함에 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 하이브리드 히트펌프 시스템은 메인열교환매체를 압축시키는 메인압축기와, 메인열교환매체와 실외의 공기 사이에서 열교환이 이루어지는 실외기와, 응축된 메인열교환매체를 팽창시키는 메인팽창밸브와, 메인열교환매체와 실내의 공기 사이에서 열교환이 이루어지는 실내기와, 상기 메인압축기에서 압축된 메인열교환매체를 상기 실외기와 상기 실내기 중 어느 하나에 전달하는 사방밸브를 포함하는 메인열교환유닛; 및 기설정된 악천후 조건을 만족하는 경우, 보조열교환매체의 순환에 따라 상기 메인열교환유닛에서 증발 과정을 거친 메인열교환매체를 가열하는 보조열교환유닛;을 포함한다.

여기서, 상기 보조열교환유닛은, 상기 메인열교환유닛에서 증발 과정을 거친 메인열교환매체와 보조열교환매체가 열교환이 이루어지는 보조응축기;를 포함하고, 상기 보조열교환매체는, 기설정된 악천후 조건에 대응하여 상기 메인열교환유닛에서 증발 과정을 거친 메인열교환매체의 가열을 위해 상기 메인열교환유닛에서 증발 과정을 거쳐 상기 메인압축기에 전달되는 메인열교환매체와 함께 상기 보조응축기에 공급된다.

여기서, 상기 보조응축기는, 상기 메인열교환유닛에서 증발 과정을 거친 메인열교환매체가 통과하는 메인열교환부; 상기 메인열교환부에서 돌출 형성되는 하이핀부; 및 상기 보조압축기로부터 전달되는 보조열교환매체가 상기 메인열교환부를 통과하는 메인열교환매체를 가열하도록 상기 메인열교환부를 감싸는 보조열교환부;를 포함한다.

여기서, 상기 메인열교환부와 상기 하이핀부 중 적어도 어느 하나는, 구리 재질과 스테인리스 스틸 재질과 구리 합금 재질과 스테인리스 스틸 합금 재질과 이들이 조합된 재질 중 어느 하나의 재질로 이루어진다.

여기서, 기설정된 악천후 조건은, 상기 메인열교환유닛의 증발 과정을 거친 메인열교환매체의 압력이 기준압력 이하로 급격히 떨어지는 압력범위를 나타낸다.

좀더 자세하게, 기설정된 악천후 조건은, 상기 메인열교환유닛에서 증발 과정에 공급되는 메인열교환매체의 온도 또는 상기 메인열교환유닛에서 증발 과정이 이루어지는 상기 실외기 또는 상기 실내기에 메인열교환매체가 공급되는 입구측 온도 또는 상기 메인열교환유닛에서 증발 과정을 거친 메인열교환매체의 온도 또는 상기 메인열교환유닛에서 증발 과정이 이루어지는 상기 실외기 또는 상기 실내기로부터 메인열교환매체가 배출되는 출구측 온도가 섭씨 영하 10도 내지 15도를 나타낸다.

여기서, 상기 보조열교환유닛은, 상기 보조응축기에 전달되는 보조열교환매체를 압축시키는 보조압축기; 상기 보조응축기에서 배출되는 보조열교환매체를 팽창시키는 보조팽창밸브; 및 상기 보조팽창밸브에서 팽창된 보조열교환매체의 열교환이 이루어지는 보조증발기;를 더 포함한다.

여기서, 상기 보조증발기는, 상기 실내기에 포함되고, 상기 보조증발기에 공급되는 보조열교환매체는, 상기 실내기에서 실내의 공기와 열교환이 이루어진다.

여기서, 상기 보조열교환매체는, 지열에너지가 작용하는 지하에서 공급되는 지하용천수;로 이루어진다.

본 발명에 따른 하이브리드 히트펌프 시스템에 따르면, 기설정된 악천후 조건에 대응하여 증발 과정을 거쳐 배출된 메인열교환매체를 보조열교환유닛의 보조열교환매체로 가열함으로써, 메인열교환매체가 순환되는 메인열교환유닛의 열효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 보조열교환매체로 메인열교환매체를 가열함에 따라 메인열교환매체가 증발 과정을 거친 다음 액체 상태로 잔류하는 메인열교환매체를 기화 시킬 수 있고, 메인압축기가 저온저압의 가스 상태인 메인열교환매체를 고온고압의 가스 상태로 안정되게 상변화시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 보조응축기의 세부 구성을 통해 메인열교환매체와 보조열교환매체 사이의 열교환율을 향상시키고, 액체 상태의 메인열교환매체를 안정되게 기화시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 메인열교환부와 하이핀부 중 적어도 어느 하나의 재질을 한정함으로써, 메인열교환매체에서의 열발산을 원활하게 하고, 열교환매체에 의한 부식을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 기설정된 악천후 조건을 한정함으로써, 보조열교환유닛의 동작을 제어함으로써, 증발 과정을 거친 다음 메인열교환매체의 압력이 급격히 떨어지는 현상을 방지할 수 있고, 보조열교환유닛의 동작에 따라 보조응축기에서 메인열교환매체의 기화를 촉진시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 보조열교환유닛의 세부 구성을 통해 이원화된 열교환 사이클을 명확하게 구현하고, 보조열교환매체를 고온고압의 가스 상태로 보조응축기에 공급할 수 있으며, 보조응축기에서의 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 보조열교환유닛의 세부 구성을 통해 메인열교환매체의 추가 증발 과정을 통해 액체 상태로 잔류하는 메인열교환매체를 기화시킴은 물론 메인압축기에 전달되는 메인열교환매체의 압력을 상승시킬 수 있으며, 메인압축기에서의 동작 부하를 줄이며, 메인열교환유닛의 이상 동작을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 보조열교환유닛의 세부 구성을 통해 보조증발기에서 보조열교환매체의 증발 과정이 이루어지는 보조증발기에서 발생되는 냉기를 실내에 추가로 공급할 수 있고, 실내 공기의 온도를 조절할 수 있다.

또한, 종래의 설계와 변형 설치되는 기술 상의 문제를 해결하고, 증발 과정을 거쳐 배출되는 메인열교환매체에 보조압축기에서 전달되는 고온고압의 가스 상태인 보조열교환매체의 공급을 원화하게 설계하며, 메인열교환유닛의 효율을 극대화시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 히트펌프 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 히트펌프 시스템에서 보조응축기에 적용되는 메인열교환부와 하이핀부의 결합 구조를 나타내는 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 히트펌프 시스템에서 일반 냉방사이클의 동작 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 히트펌프 시스템에서 저온증발 운전시 보조열교환유닛의 추가 동작 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 히트펌프 시스템에서 일반 난방사이클의 동작 상태를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 하이브리드 히트펌프 시스템의 일 실시예를 설명한다. 이때, 본 발명은 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위해 생략될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 히트펌프 시스템은 메인열교환유닛과 보조열교환유닛을 포함한다.

메인열교환유닛은 메인열교환매체를 순환시켜 실내의 공기를 냉각시키거나, 실내의 공기를 가열할 수 있다.

메인열교환유닛은 메인압축기(11)와, 실외기(13)와, 메인팽창밸브(14)와, 실내기(15)와, 사방밸브(12)를 포함하고, 메인액분리기(16)를 더 포함할 수 있다.

메인압축기(11)는 메인열교환매체를 압축시킨다. 메인압축기(11)는 메인열교환매체를 압축시킴으로써, 증발 과정을 거쳐 전달되는 메인열교환매체를 고온고압의 가스 상태로 변환시킬 수 있다.

실외기(13)는 메인열교환매체와 실외의 공기 사이에서 열교환이 이루어지도록 한다. 실외기(13)는 메인열교환매체가 통과하는 유로를 형성하는 실외열교환기(131)와, 실외열교환기(131)에 실외의 공기를 통과시키는 실외송풍팬(132)을 포함할 수 있다. 실외기(13)는 실외열교환기(131)와 실외송풍팬(132) 중 적어도 실외열교환기(131)가 내장되는 실외기케이스(미도시)를 더 포함할 수 있다.

일예로, 실외열교환기(131)에는 메인열교환유닛의 냉방사이클에 대응하여 메인압축기(11)에서 전달되는 고온고압의 가스 상태인 메인열교환매체가 공급되고, 메인열교환매체는 실외의 공기와 열교환됨에 따라 실외열교환기(131)는 메인열교환매체의 응축 과정을 실시할 수 있다.

다른 예로, 실외열교환기(131)에는 메인열교환유닛의 난방사이클에 대응하여 메인팽창밸브(14)에서 전달되는 저온저압의 액체 상태인 메인열교환매체가 공급되고, 메인열교환매체는 실외의 공기와 열교환됨에 따라 실외열교환기(131)는 메인열교환매체의 증발 과정을 실시할 수 있다.

여기서, 실외의 공기를 대신하여 공지의 냉각수를 이용하거나, 지열에너지가 작용하는 지하에서 공급되는 지하용천수를 이용할 수 있다.

메인팽창밸브(14)는 응축 과정을 거친 메인열교환매체를 팽창시킨다. 메인팽창밸브(14)는 메인열교환매체를 팽창시킴으로써, 응축 과정을 거쳐 전달되는 액체 상태의 메인열교환매체를 저온저압의 액체 상태로 변환시킬 수 있다.

메인팽창밸브(14)는 체크밸브 방식을 채택함으로써, 메인열교환매체가 역류하는 것을 방지할 수 있다.

실내기(15)는 메인열교환매체와 실내의 공기 사이에서 열교환이 이루어지도록 한다. 실내기(15)는 메인열교환매체가 통과하는 유로를 형성하는 실내열교환기(151)와, 실내열교환기(151)에 실내의 공기를 통과시키는 실내송풍팬(152)을 포함할 수 있다. 실내기(15)는 실내열교환기(151)와 실내송풍팬(152) 중 적어도 실내열교환기(151)가 내장되는 실내기케이스(미도시)를 더 포함할 수 있다.

일예로, 실내열교환기(151)에는 메인열교환유닛의 냉방사이클에 대응하여 메인팽창밸브(14)에서 전달되는 저온저압의 액체 상태인 메인열교환매체가 공급되고, 메인열교환매체는 실내의 공기와 열교환됨에 따라 실내열교환기(151)는 메인열교환매체의 증발 과정을 실시할 수 있다.

다른 예로, 실내열교환기(151)에는 메인열교환유닛의 난방사이클에 대응하여 메인압축기(11)에서 전달되는 고온고압의 가스 상태인 메인열교환매체가 공급되고, 메인열교환매체는 실내의 공기와 열교환됨에 따라 실내열교환기(151)는 메인열교환매체의 응축 과정을 실시할 수 있다.

사방밸브(12)는 메인압축기(11)에서 압축된 메인열교환매체를 실외기(13)와 실내기(15) 중 어느 하나에 전달한다. 사방밸브(12)에는 메인압축기(11)와의 연결을 위한 메인입구와, 실외기(13)와의 연결을 위한 실외출구와, 실내기(15)와의 연결을 위한 실내출구와, 보조열교환유닛의 보조응축기(22)와의 연결을 위한 리턴출구가 구비될 수 있다.

여기서, 사방밸브(12)를 통해 메인압축기(11)에서 압축된 메인열교환매체가 실외기(13)에 전달되는 경우, 메인입구와 실외출구가 연통되는 한편, 실내출구와 리턴출구가 연통되도록 한다.

또한, 사방밸브(12)를 통해 메인압축기(11)에서 압축된 메인열교환매체가 실내기(15)에 전달되는 경우, 메인입구와 실내출구가 연통되는 한편, 실외출구와 리턴출구가 연통되도록 한다.

메인액분리기(16)는 증발 과정을 거친 메인열교환매체를 가스 상태인 메인열교환매체와 액체 상태인 메인열교환매체로 분리시킨다. 그러면, 가스 상태인 메인열교환매체는 메인압축기(11)에 전달되고, 액체 상태인 메인열교환매체는 메인액분리기(16)에 잔류하거나, 응축 과정을 거친 액체 상태의 메인열교환매체가 임시 저장되는 메인수액기(미도시)에 전달될 수 있다.

보조열교환유닛은 메인열교환유닛이 동작되는 상태에서 기설정된 악천후 조건을 만족하는 경우, 보조열교환매체의 순환에 따라 메인열교환유닛에서 증발 과정을 거친 메인열교환매체를 가열한다.

보조열교환유닛은 보조응축기(22)를 포함할 수 있다.

보조응축기(22)는 메인열교환유닛에서 증발 과정을 거친 메인열교환매체와 보조열교환매체가 열교환이 이루어지도록 한다. 이때, 보조열교환매체는 기설정된 악천후 조건에 대응하여 메인열교환유닛에서 증발 과정을 거쳐 메인압축기(11)에 전달되는 메인열교환매체와 함께 보조응축기(22)에 공급됨으로써, 메인열교환유닛에서 증발 과정을 거친 메인열교환매체를 가열할 수 있다.

이러한 보조응축기(22)는 메인열교환유닛에서 증발 과정을 거친 메인열교환매체가 통과하는 메인열교환부(221)와, 메인열교환부(221)에서 돌출 형성되는 하이핀부(222)와, 보조압축기(21)로부터 전달되는 보조열교환매체가 메인열교환부(221)를 통과하는 메인열교환매체를 가열하도록 메인열교환부(221)를 감싸는 보조열교환부(223)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서 메인열교환부(221)는 도 2에 도시된 바와 같이 직선 형태로 길게 형성되는 직선부와, 직선부의 단부에서 연장되어 직선부를 나선 형태로 감싸는 나선부를 포함할 수 있다. 메인열교환부(221)는 둘 이상이 직렬로 연결되어 보조열교환매체가 메인열교환매체를 충분히 가열할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서 하이핀부(222)는 메인열교환부(221)가 끼움 결합되는 중공의 원판 형상 또는 메인열교환부(221)에 권취되는 나선 형상을 나타낼 수 있고, 메인열교환부(221)에서 돌출되도록 하여 보조열교환매체와의 접촉면적을 넓힐 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서 메인열교환부(221)와 하이핀부(222) 중 적어도 어느 하나는 구리 재질과 스테인리스 스틸 재질과 구리 합금 재질과 스테인리스 스틸 합금 재질과 이들이 조합된 재질 중 어느 하나의 재질로 이루어져, 보조열교환매체와 메인열교환매체 사이의 열교환을 원활하게 하고, 부식을 방지할 수 있다.

상술한 기설정된 악천후 조건은 메인열교환유닛의 증발 과정을 거친 메인열교환매체의 압력이 기준압력 이하로 급격히 떨어지는 압력범위를 나타낼 수 있다. 좀더 자세하게, 기설정된 악천후 조건은 다음의 4가지 사항 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

첫째, 기설정된 악천후 조건은 메인열교환유닛에서 증발 과정에 공급되는 메인열교환매체의 온도가 섭씨 영하 10도 내지 15도를 나타낼 수 있다.

둘째, 기설정된 악천후 조건은 메인열교환유닛에서 증발 과정이 이루어지는 메인열교환유닛의 실외기(13) 또는 메인열교환유닛의 실내기(15)에 메인열교환매체가 공급되는 입구측 온도가 섭씨 영하 10도 내지 15도를 나타낼 수 있다.

셋째, 기설정된 악천후 조건은 메인열교환유닛에서 증발 과정을 거친 메인열교환매체의 온도가 섭씨 영하 10도 내지 15도를 나타낼 수 있다.

넷째, 기설정된 악천후 조건은 메인열교환유닛에서 증발 과정이 이루어지는 메인열교환유닛의 실외기(13) 또는 메인열교환유닛의 실내기(15)로부터 메인열교환매체가 배출되는 출구측 온도가 섭씨 영하 10도 내지 15도를 나타낼 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서 보조응축기(22)에 전달되는 보조열교환매체는 고온고압의 가스 상태를 나타낼 수 있다.

이에 따라, 보조열교환유닛은 보조압축기(21)와, 보조팽창밸브(23)와, 보조증발기(24)를 더 포함할 수 있다.

보조압축기(21)는 보조응축기(22)에 전달되는 보조열교환매체를 압축시킨다. 보조압축기(21)는 보조열교환매체를 압축시킴으로써, 증발 과정을 거쳐 전달되는 보조열교환매체를 고온고압의 가스 상태로 변환시킬 수 있다.

이때, 보조응축기(22)에는 보조압축기(21)에서 전달되는 고온고압의 가스 상태인 보조열교환매체가 공급되고, 보조열교환매체는 메인열교환매체와 열교환됨에 따라 보조응축기(22)는 보조열교환매체의 응축 과정을 실시할 수 있다. 이때, 메인열교환매체는 보조열교환매체에 의해 가열됨으로써, 잔류하는 액체 상태의 메인열교환매체를 기화시킬 수 있다.

보조팽창밸브(23)는 보조응축기(22)에서 배출되는 보조열교환매체를 팽창시킨다. 보조팽창밸브(23)는 보조열교환매체를 팽창시킴으로써, 응축 과정을 거쳐 전달되는 액체 상태의 보조열교환매체를 저온저압의 액체 상태로 변환시킬 수 있다.

보조팽창밸브(23)는 체크밸브 방식을 채택함으로써, 보조열교환매체가 역류하는 것을 방지할 수 있다.

보조증발기(24)는 보조팽창밸브(23)에서 팽창된 보조열교환매체의 열교환이 이루어지도록 한다.

보조증발기(24)에는 보조팽창밸브(23)에서 전달되는 저온저압의 액체 상태인 보조열교환매체가 공급되고, 보조열교환매체는 실외의 공기 또는 실내의 공기 또는 별도의 열교환수단과 열교환됨에 따라 보조증발기(24)는 보조열교환매체의 증발 과정을 실실할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서 보조증발기(24)는 메인열교환유닛의 실내기(15)에 포함되고, 보조증발기(24)에 공급되는 보조열교환매체는 실내기(15)에서 실내의 공기와 열교환이 이루어지도록 함으로써, 보조증발기(24)는 실내기(15)와 함께 실내의 공기와 열교환되고, 실내의 공기의 온도를 조절할 수 있다.

도시되지 않았지만, 보조열교환유닛은 증발 과정을 거친 보조열교환매체를 가스 상태인 보조열교환매체와 액체 상태인 보조열교환매체로 분리시키는 보조액분리기(미도시)를 더 포함할 수 있다. 그러면, 가스 상태인 보조열교환매체는 보조압축기(21)에 전달되고, 액체 상태인 보조열교환매체는 보조액분리기(미도시)에 잔류하거나, 응축 과정을 거친 액체 상태의 보조열교환매체가 임시 저장되는 보조수액기(미도시)에 전달될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서 메인압축기(11)와 사방밸브(12)의 메인입구는 메인압축라인(111)에 의해 연결되어 메인열교환매체의 이동 경로를 형성한다.

본 발명의 일 실시예에서 사방밸브(12)의 실외출구와 실외기(13)의 실외열교환기(131)는 실외라인(121)에 의해 연결되어 메인열교환매체의 이동 경로를 형성한다. 또한, 사방밸브(12)의 실내출구와 실내기(15)의 실내열교환기(151)는 실내라인(122)에 의해 연결되어 메인열교환매체의 이동 경로를 형성한다. 또한, 사방밸브(12)의 리턴출구는 보조열교환유닛의 보조응축기(22)를 향해 연장되는 리턴라인(123)에 의해 연결되어 메인열교환매체의 이동 경로를 형성한다.

본 발명의 일 실시예에서 실외기(13)와 실내기(15)는 메인열교환라인(141)에 의해 연결되어 메인열교환매체의 이동 경로를 형성한다. 메인열교환라인(141)에는 메인팽창밸브(14)가 구비되고, 메인팽창밸브(14)에서 이격되어 전환밸브가 직렬 형태로 구비되도록 한다. 전환밸브는 체크밸브 방식을 채택함으로써, 메인열교환매체의 역류를 방지할 수 있다.

전환밸브는 메인팽창밸브(14)와 실내기(15) 사이에서 메인열교환라인(141) 상에 구비되는 전달밸브(142)와, 실외기(13)와 메인팽창밸브(14) 사이에서 메인열교환라인(141) 상에 구비되는 개폐밸브(미도시) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 전환밸브는 전달밸브(142)를 포함하는 것으로 도시하였다. 전달밸브(142)는 메인열교환유닛의 냉방사이클에 대응하여 "ON"으로 동작되고, 메인열교환유닛의 난방사이클에 대응하여 "OFF"로 동작된다. 개폐밸브(미도시)가 구비되는 경우, 메인열교환유닛의 냉방사이클에 대응하여 "ON"으로 동작되고, 메인열교환유닛의 난방사이클에 대응하여 "OFF"로 동작되도록 한다.

본 발명의 일 실시예에는 메인열교환라인(141)의 메인팽창밸브(14)를 기준으로 메인팽창밸브(14)의 양측을 연결하는 바이패스라인이 구비되어 메인열교환매체의 이동 경로를 형성한다. 바이패스라인은 메인팽창밸브(14)와 실외기(13) 사이(개폐밸브(미도시)와 실외기(13) 사이)의 지점과 메인팽창밸브(14)와 실내기(15) 사이(메인팽창밸브(14)와 전달밸브(142) 사이)의 지점을 연결하는 제1바이패스라인(143)과, 메인팽창밸브(14)와 실외기(13) 사이(메인팽창밸브(14)와 개폐밸브(미도시) 사이)의 지점과 메인팽창밸브(14)와 실내기(15) 사이(전달밸브(142)와 실내기(15) 사이)의 지점을 연결하는 제2바이패스라인(145)을 포함할 수 있다.

제1바이패스라인(143)에는 제1밸브(144)가 구비되고, 제2바이패스라인(145)에는 제2밸브(146)가 구비되도록 한다. 제1밸브(144)와 제2밸브(146)는 체크밸브 방식을 채택함으로써, 메인열교환매체의 역류를 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서 리턴라인(123)과 보조응축기(22)의 메인열교환부(221)의 입구는 공급라인(161)에 의해 연결되어 메인열교환매체의 이동 경로를 형성한다. 또한, 보조응축기(22)의 메인열교환부(221)의 출구와 메인액분리기(16)의 입구는 배출라인(162)에 의해 연결되어 메인열교환매체의 이동 경로를 형성한다. 또한, 메인액분리기(16)의 출구와 메인압축기(11)는 회수라인(163)에 의해 연결되어 메인열교환매체의 이동 경로를 형성한다.

본 발명의 일 실시예에서 보조열교환유닛에 대하여 보조압축기(21)와 보조응축기(22)의 보조열교환부(223)의 입구는 보조압축라인(211)에 의해 연결되어 보조열교환매체의 이동 경로를 형성한다. 또한, 보조응축기(22)의 보조열교환부(223)의 출구와 보조증발기(24)는 보조응축라인(231)에 의해 연결되어 보조열교환매체의 이동 경로를 형성한다. 이때, 보조응축라인(231)에는 보조팽창밸브(23)가 구비된다. 또한, 보조증발기(24)와 보조압축기(21)는 보조증발라인(241)에 의해 연결되어 보조열교환매체의 이동 경로를 형성한다.

미설명부호 164는 실내기(15)와 공급라인(161)을 연결하거나, 실내라인(122)과 공급라인(161)을 연결하거나, 실내기(15)와 리턴라인(123)을 연결하거나, 실내라인(122)과 리턴라인(123)을 연결하는 연결라인이다. 또한, 미설명부호 165는 연결라인(164) 상에 구비되는 연결밸브이다. 연결밸브(165)는 메인열교환유닛의 정상 동작인 경우, "OFF" 상태를 유지하고, 메인열교환유닛의 비정상 동작인 경우이거나, 메인열교환유닛에서 메인열교환매체의 충전 또는 배출인 경우, "ON"으로 전환될 수 있다.

도시되지 않았지만, 보조열교환매체는 지열에너지가 작용하는 지하에서 공급되는 지하용천수로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 보조열교환유닛은 시추홀에 내장되어 지하용천수의 펌핑 경로를 형성하는 펌핑관과, 펌핑관과 보조응축기(22)의 보조열교환부(223)를 연결하여 지하용천수의 전달 경로를 형성하는 전달관과, 지하용천수가 보조응축기(22)의 보조열교환부(223)를 순환하여 배출되도록 지하용천수를 펌핑하는 펌핑모듈을 더 포함할 수 있다.

그러면, 보조열교환매체인 지하용천수는 기설정된 악천후 조건에 대응하여 메인열교환유닛에서 증발 과정을 거쳐 메인압축기(11)에 전달되는 메인열교환매체와 함께 보조응축기(22)에 공급됨으로써, 지하용천수는 메인열교환유닛에서 증발 과정을 거쳐 메인압축기(11)에 전달되는 메인열교환매체를 가열할 수 있다.

도시되지 않았지만, 보조열교환매체는 수냉식의 실외기(13)에 저장되는 열교환수로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 보조열교환유닛은 수냉식의 실외기(13)와 보조응축기(22)의 보조열교환부(223)를 연결하여 열교환수의 공급 경로를 형성하는 공급관과, 수냉식의 실외기(13)와 보조응축기(22)의 보조열교환부(223)를 연결하여 열교환수의 회수 경로를 형성하는 회수관을 더 포함할 수 있다.

그러면, 열교환수는 기설정된 악천후 조건에 대응하여 메인열교환유닛에서 증발 과정을 거쳐 메인압축기(11)에 전달되는 메인열교환매체와 함께 보조응축기(22)에 공급됨으로써, 열교환수는 메인열교환유닛에서 증발 과정을 거쳐 메인압축기(11)에 전달되는 메인열교환매체를 가열할 수 있다.

도시되지 않았지만, 보조열교환매체는 설치장소에 공급되는 수도물로 이루어질 수 있다. 그러면, 수도물은 공급관 통해 보조응축기에 공급되고, 회수관을 통해 배출되거나 수냉식의 실외기(13)에 전달할 수 있다.

지금부터는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 히트펌프 시스템의 동작에 대하여 설명한다.

(메인열교환유닛의 냉방사이클)

실내의 공기를 냉각시키고자 하는 경우, 메인압축기(11)가 "ON"으로 동작된다. 또한, 사방밸브(12)에서 메인입구는 실외출구와 연통되고, 실내출구는 리턴출구와 연통된다. 또한, 전달밸브(142)와 메인팽창밸브(14)가 "ON"으로 동작되고, 제1밸브(144)와 제2밸브(146)가 "OFF"로 동작된다. 또한, 실외송풍팬(132)과 실내송풍팬(152)이 "ON"으로 동작되고, 보조응축기(22)와 보조팽창밸브(23)가 "OFF"로 동작된다. 그러면, 보조열교환유닛은 동작되지 않는다.

메인압축기(11)의 동작에 따라 메인열교환매체는 고온고압의 가스 상태로 압축시킨다. 메인열교환매체가 메인압축기(11)를 통과함에 따라 메인압축기(11)의 압축 과정을 실시할 수 있다.

메인압축기(11)를 통과하여 고온고압의 가스 상태로 압축된 메인열교환매체는 사방밸브(12)를 거쳐 실외기(13)의 실외열교환기(131)를 통과함에 따라 실외송풍팬(132)에 의해 유동되는 실외의 공기와 열교환되고, 실외열교환기(131)를 통과한 메인열교환매체는 고온고압 또는 중온고압의 액체 상태로 변환된다. 이때, 고온고압의 가스 상태로 압축된 메인열교환매체는 실외의 공기에 의해 응축된다. 메인열교환매체가 실외열교환기(131)를 통과함에 따라 메인열교환매체의 응축 과정을 실시할 수 있다.

실외기(13)를 통과하여 액체 상태로 변환된 메인열교환매체는 메인팽창밸브(14)를 통과함에 따라 저온저압의 액체 상태로 변환된다. 메인열교환매체가 메인팽창밸브(14)를 통과함에 따라 메인열교환매체의 팽창 과정을 실시할 수 있다.

메인팽창밸브(14)를 통과하여 저온저압의 액체 상태로 변환된 메인열교환매체는 실내기(15)의 실내열교환기(151)를 통과함에 따라 실내송풍팬(152)에 의해 유동되는 실내의 공기와 열교환이 이루어져 실내의 공기를 냉각시키며, 실내기(15)의 실내열교환기(151)를 통과한 메인열교환매체는 저온저압의 가스 상태로 변환된다. 메인열교환매체가 실내기(15)를 통과함에 따라 메인열교환매체의 증발 과정을 실시할 수 있다.

실내기(15)를 통과하여 저온저압의 가스 상태로 변환된 메인열교환매체는 사방밸브(12)와 보조응축기(22)의 메인열교환부(221)와 메인액분리기(16)를 차례로 통과한 다음, 다시 메인압축기(11)를 통과함에 따라 고온고압의 가스 상태로 변환됨으로써, 메인열교환유닛에서 메인열교환매체를 순환시켜 실내의 공기를 냉각시킬 수 있다.

(보조열교환유닛의 동작)

메인열교환유닛이 동작되는 상태에서 기설정된 악천후 조건을 만족하는 경우, 보조열교환유닛이 동작된다. 본 발명의 일 실시예에서 보조열교환유닛은 보조열교환매체가 고온고압의 가스 상태로 보조응축기(22)에 전달되는 방식을 기준으로 설명한다.

메인열교환유닛이 동작되는 상태에서 기설정된 악천후 조건을 만족하는 경우, 보조압축기(21)와 보조팽창밸브(23)가 "ON"으로 전환된다.

메인열교환유닛이 동작되는 상태에서 기설정된 악천후 조건이 만족되면, 보조압축기(21)의 동작에 따라 보조열교환매체를 고온고압의 가스 상태로 압축시킨다. 보조열교환매체가 보조압축기(21)를 통과함에 따라 보조열교환매체의 압축 과정을 실시할 수 있다.

보조압축기(21)를 통과하여 고온고압의 가스 상태로 압축된 보조열교환매체는 보조응축기(22)의 보조열교환부(223)를 통과함에 따라 보조응축기(22)의 메인열교환부(221)를 통과하는 메인열교환매체와 열교환되고, 보조응축기(22)를 통과한 보조열교환매체는 고온고압 또는 중온고압의 액체 상태로 변환된다. 이때, 고온고압의 가스 상태로 압축된 보조열교환매체는 보조응축기(22)의 메인열교환부(221)를 통과하는 메인열교환매체를 가열할 수 있다. 보조열교환매체가 보조응축기(22)를 통과함에 따라 보조열교환매체의 응축 과정을 실시할 수 있다.

보조응축기(22)를 통과하여 액체 상태로 변환된 보조열교환매체는 보조팽창밸브(23)를 통과함에 따라 저온저압의 액체 상태로 변환된다. 보조열교환매체가 보조팽창밸브(23)를 통과함에 따라 보조열교환매체의 팽창 과정을 실시할 수 있다.

보조팽창밸브(23)를 통과하여 저온저압의 액체 상태로 변환된 보조열교환매체는 보조증발기(24)를 통과함에 따라 실내송풍팬(152)에 의해 유동되는 실내의 공기와 열교환되고, 보조증발기(24)를 통과하는 보조열교환매체는 실내의 공기를 냉각시키며, 보조증발기(24)를 통과한 보조열교환매체는 저온저압의 가스 상태로 변환된다. 보조열교환매체가 보조증발기(24)를 통과함에 따라 보조열교환매체의 증발 과정을 실시할 수 있다. 이때, 보조증발기(24)와 실내기(15)의 실내열교환기(151)가 실내의 공기 유동 방향을 따라 일렬로 배열되는 경우, 실내의 공기는 보조증발기(24)와 실내기(15)의 실내열교환기(151)를 순차적으로 통과할 수 있다. 또한, 보조증발기(24)와 실내기(15)의 실내열교환기(151)가 실내의 공기 유동 방향과 교차되도록 배열되는 경우, 실내의 공기는 보조증발기(24)와 실내기(15)의 실내열교환기(151)를 각각 통과할 수 있다.

보조증발기(24)를 통과하여 저온저압의 가스 상태로 변환된 보조열교환매체는 다시 보조압축기(21)를 통과함에 따라 고온고압의 가스 상태로 변환됨으로써, 보조열교환유닛에서 보조열교환매체를 순환시킬 수 있다.

(메인열교환유닛의 난방사이클)

실내의 공기를 가열하고자 하는 경우, 메인압축기(11)가 "ON"으로 동작된다. 또한, 사방밸브(12)에서 메인입구는 실내출구와 연통되고, 실외출구는 리턴출구와 연통된다. 또한, 전달밸브(142)는 "OFF"로 동작되고, 메인팽창밸브(14)와 제1밸브(144)와 제2밸브(146)가 "ON"로 동작된다. 또한, 실외송풍팬(132)과 실내송풍팬(152)이 "ON"으로 동작되고, 보조응축기(22)와 보조팽창밸브(23)가 "OFF"로 동작된다. 그러면, 보조열교환유닛은 동작되지 않는다.

메인압축기(11)의 동작에 따라 메인열교환매체는 고온고압의 가스 상태로 압축시킨다. 메인열교환매체가 메인압축기(11)를 통과함에 따라 메인압축기의 압축 과정을 실시할 수 있다.

메인압축기(11)를 통과하여 고온고압의 가스 상태로 압축된 메인열교환매체는 사방밸브(12)를 거쳐 실내기(15)의 실내열교환기(151)를 통과함에 따라 실내송풍팬(152)에 의해 유동되는 실내의 공기와 열교환이 이루어져 실내의 공기를 가열하며, 실내기(15)의 실내열교환기(151)를 통과한 메인열교환매체는 고온고압 또는 중온고압의 액체 상태로 변환된다. 이때, 고온고압의 가스 상태로 압축된 메인열교환매체는 실내의 공기에 의해 응축된다. 메인열교환매체가 실내기(15)를 통과함에 따라 메인열교환매체의 응축 과정을 실시할 수 있다.

실내기(15)를 통과하여 액체 상태로 변환된 메인열교환매체는 제2밸브(146)와 메인팽창밸브(14)와 제1밸브(144)를 차례로 통과함에 따라 저온저압의 액체 상태로 변환된다. 메인열교환매체가 제2밸브(146)와 메인팽창밸브(14)와 제1밸브(144)를 차례로 통과함에 따라 메인열교환매체의 팽창 과정을 실시할 수 있다.

메인팽창밸브(14)를 통과하여 저온저압의 액체 상태로 변환된 메인열교환매체는 실외기(13)의 실외열교환기(131)를 통과함에 따라 실외송풍팬(132)에 의해 유동되는 실외의 공기와 열교환되고, 실외열교환기(131)를 통과한 메인열교환매체는 저온저압의 가스 상태로 변환된다. 메인열교환매체가 실외열교환기(131)를 통과함에 따라 메인열교환매체의 증발 과정을 실시할 수 있다.

실외기(13)를 통과하여 저온저압의 가스 상태로 변환된 메인열교환매체는 사방밸브(12)와 보조응축기(22)의 메인열교환부(221)와 메인액분리기(16)를 차례로 통과한 다음, 다시 메인압축기(11)를 통과함에 따라 고온고압의 가스 상태로 변환됨으로써, 메인열교환유닛에서 메인열교환매체를 순환시켜 실내의 공기를 가열할 수 있다.

메인열교환유닛의 난방사이클에서 증발 과정을 거칠 때, 기설정된 악천후 조건을 만족하면, 상술한 바와 같이 보조열교환유닛이 동작될 수 있다.

상술한 하이브리드 히트펌프 시스템에 따르면, 기설정된 악천후 조건에 대응하여 증발 과정을 거쳐 배출된 메인열교환매체를 보조열교환유닛의 보조열교환매체로 가열함으로써, 메인열교환매체가 순환되는 메인열교환유닛의 열효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 보조열교환매체로 메인열교환매체를 가열함에 따라 메인열교환매체가 증발 과정을 거친 다음 액체 상태로 잔류하는 메인열교환매체를 기화 시킬 수 있고, 메인압축기(11)가 저온저압의 가스 상태인 메인열교환매체를 고온고압의 가스 상태로 안정되게 상변화시킬 수 있다.

또한, 보조응축기(22)의 세부 구성을 통해 메인열교환매체와 보조열교환매체 사이의 열교환율을 향상시키고, 액체 상태의 메인열교환매체를 안정되게 기화시킬 수 있다.

또한, 메인열교환부(221)와 하이핀부(222) 중 적어도 어느 하나의 재질을 한정함으로써, 메인열교환매체에서의 열발산을 원활하게 하고, 열교환매체에 의한 부식을 방지할 수 있다.

또한, 기설정된 악천후 조건을 한정함으로써, 보조열교환유닛의 동작을 제어함으로써, 증발 과정을 거친 다음 메인열교환매체의 압력이 급격히 떨어지는 현상을 방지할 수 있고, 보조열교환유닛의 동작에 따라 보조응축기(22)에서 메인열교환매체의 기화를 촉진시킬 수 있다.

또한, 보조열교환유닛의 세부 구성을 통해 이원화된 열교환 사이클을 명확하게 구현하고, 보조열교환매체를 고온고압의 가스 상태로 보조응축기(22)에 공급할 수 있으며, 보조응축기(22)에서의 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 보조열교환유닛의 세부 구성을 통해 메인열교환매체의 추가 증발 과정을 통해 액체 상태로 잔류하는 메인열교환매체를 기화시킴은 물론 메인압축기(11)에 전달되는 메인열교환매체의 압력을 상승시킬 수 있으며, 메인압축기(11)에서의 동작 부하를 줄이며, 메인열교환유닛의 이상 동작을 방지할 수 있다.

또한, 보조열교환유닛의 세부 구성을 통해 보조증발기(24)에서 보조열교환매체의 증발 과정이 이루어지는 보조증발기(24)에서 발생되는 냉기를 실내에 추가로 공급할 수 있고, 실내 공기의 온도를 조절할 수 있다.

또한, 종래의 설계와 변형 설치되는 기술 상의 문제를 해결하고, 증발 과정을 거쳐 배출되는 메인열교환매체에 보조압축기(21)에서 전달되는 고온고압의 가스 상태인 보조열교환매체의 공급을 원화하게 설계하며, 메인열교환유닛의 효율을 극대화시킬 수 있다.

상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.

11: 메인압축기 12: 사방밸브 13: 실외기
131: 실외열교환기 132: 실외송풍팬 14: 메인팽창밸브
15: 실내기 151: 실내열교환기 152: 실내송풍팬
16: 메인액분리기 111: 메인압축라인 121: 실외라인
122: 실내라인 123: 리턴라인 141: 메인열교환라인
142: 전달밸브 143: 제1바이패스라인 144: 제1밸브
145: 제2바이패스라인 146: 제2밸브 161: 공급라인
162: 배출라인 163: 회수라인 164: 연결라인
165: 연결밸브 21: 보조압축기 22: 보조응축기
221: 메인열교환부 222: 하이핀부 223: 보조열교환부
23: 보조팽창밸브 24: 보조증발기 211: 보조압축라인
231: 보조응축라인 241: 보조증발라인

Claims

메인열교환매체의 순환에 따라 실내를 난방 또는 냉방시키는 메인열교환유닛; 및
기설정된 악천후 조건을 만족하는 경우, 보조열교환매체의 순환에 따라 상기 메인열교환유닛에서 증발 과정을 거친 메인열교환매체를 가열하는 보조열교환유닛;을 포함하고,
상기 메인열교환유닛은,
메인열교환매체를 압축시키는 메인압축기;
메인열교환매체와 실외의 공기 사이에서 열교환이 이루어지는 실외기;
응축된 메인열교환매체를 팽창시키는 메인팽창밸브;
메인열교환매체와 실내의 공기 사이에서 열교환이 이루어지는 실내기; 및
상기 메인압축기에서 압축된 메인열교환매체를 상기 실외기와 상기 실내기 중 어느 하나에 전달하는 사방밸브;를 포함하며,
상기 보조열교환유닛은,
보조열교환매체를 압축시키는 보조압축기;
상기 메인열교환유닛에서 증발 과정을 거친 메인열교환매체와 상기 보조압축에서 압축된 보조열교환매체가 열교환이 이루어지는 보조응축기;
상기 보조응축기에서 배출되는 보조열교환매체를 팽창시키는 보조팽창밸브; 및
상기 보조팽창밸브에서 팽창된 보조열교환매체의 열교환이 이루어지는 보조증발기;를 포함하고,
상기 메인압축기에서 압축된 메인열교환매체는,
상기 사방밸브를 통과하여 상기 실외기와 상기 실내기 중 어느 하나에 전달되어 응축 과정을 거치고, 상기 메인팽창밸브를 통과하여 팽창 과정을 거치며, 상기 실외기와 상기 실내기 중 다른 하나에 전달되어 증발 과정을 거치고, 상기 사방밸브와 상기 보조응축기를 차례로 통과한 다음 상기 메인압축기에 전달되어 압축 과정을 거치므로, 압축 과정과 응축 과정과 팽창 과정과 증발 과정을 차례로 반복하며,
기설정된 악천후 조건을 만족하는 경우, 상기 보조열교환유닛이 동작됨에 따라, 상기 보조압축기에서 압축된 보조열교환매체는,
상기 보조응축기에 전달되어 상기 메인열교환유닛에서 증발 과정을 거쳐 상기 메인압축기에 전달되는 메인열교환매체를 가열하여 응축 과정을 거치고, 상기 보조팽창밸브를 통과하여 팽창 과정을 거치며, 상기 보조증발기에 전달되어 증발 과정을 거치고, 상기 보조압축기에 전달되어 압축 과정을 거치므로, 압축 과정과 응축 과정과 팽창 과정과 증발 과정을 차례로 반복하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 히트펌프 시스템.
제1항에 있어서,
상기 보조증발기는,
상기 실내기에 포함되고,
상기 보조증발기에 공급되는 보조열교환매체는,
상기 실내기에서 실내의 공기와 열교환이 이루어져 실내의 공기를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 히트펌프 시스템.
제1항에 있어서,
상기 보조응축기는,
상기 메인열교환유닛에서 증발 과정을 거친 메인열교환매체가 통과하는 메인열교환부;
상기 메인열교환부에서 돌출 형성되는 하이핀부; 및
상기 보조압축기로부터 전달되는 보조열교환매체가 상기 메인열교환부를 통과하는 메인열교환매체를 가열하도록 상기 메인열교환부를 감싸는 보조열교환부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 히트펌프 시스템.
제3항에 있어서,
상기 메인열교환부와 상기 하이핀부 중 적어도 어느 하나는,
구리 재질과 스테인리스 스틸 재질과 구리 합금 재질과 스테인리스 스틸 합금 재질과 이들이 조합된 재질 중 어느 하나의 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 히트펌프 시스템.
제1항에 있어서,
기설정된 악천후 조건은,
상기 메인열교환유닛의 증발 과정을 거친 메인열교환매체의 압력이 기준압력 이하로 급격히 떨어지는 압력범위를 나타내는 것을 특징으로 하는 하이브리드 히트펌프 시스템.
제5항에 있어서,
기설정된 악천후 조건은,
상기 메인열교환유닛에서 증발 과정에 공급되는 메인열교환매체의 온도 또는 상기 메인열교환유닛에서 증발 과정이 이루어지는 상기 실외기 또는 상기 실내기에 메인열교환매체가 공급되는 입구측 온도 또는 상기 메인열교환유닛에서 증발 과정을 거친 메인열교환매체의 온도 또는 상기 메인열교환유닛에서 증발 과정이 이루어지는 상기 실외기 또는 상기 실내기로부터 메인열교환매체가 배출되는 출구측 온도가 섭씨 영하 10도 내지 15도를 나타내는 것을 특징으로 하는 하이브리드 히트펌프 시스템.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 메인열교환유닛은,
증발 과정을 거친 메인열교환매체를 가스 상태인 메인열교환매체와 액체 상태인 메인열교환매체로 분리시키는 메인액분리기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 히트펌프 시스템.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 메인열교환유닛은,
상기 실외기와 상기 실내기를 연결하여 메인열교환매체가 이동되는 경로를 형성하되, 상기 메인팽창밸브가 구비되는 메인열교환라인;
상기 메인팽창밸브와 상기 실내기 사이에서 상기 메인열교환라인 상에 구비되는 전달밸브;
상기 메인팽창밸브와 상기 실외기 사이에서 상기 메인열교환라인 상에 구비되는 개폐밸브;
상기 개폐밸브와 상기 실외기 사이의 지점과 상기 메인팽창밸브와 상기 전달밸브 사이의 지점을 연결하는 제1바이패스라인;
상기 제1바이패스라인에 구비되는 제1밸브;
상기 메인팽창밸브와 상기 개폐밸브 사이의 지점과 상기 전달밸브와 상기 실내기 사이의 지점을 연결하는 제2바이패스라인; 및
상기 제2바이패스라인에 구비되는 제2밸브;를 포함하고,
실내의 공기를 냉각시키고자 하는 경우, 상기 전달밸브와 상기 개폐밸브는 "ON"으로 동작되고, 상기 제1밸브와 상기 제2밸브는 "OFF"로 동작되며,
실내의 공기를 가열하고자 하는 경우, 상기 전달밸브와 상기 개폐밸브는 "OFF"로 동작되고, 상기 제1밸브와 상기 제2밸브는 "ON"으로 동작되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 히트펌프 시스템.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보조열교환매체는,
지열에너지가 작용하는 지하에서 공급되는 지하용천수;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 히트펌프 시스템.