KR20120137013A - 냉방 기능이 구비된 급탕시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉방 기능이 구비된 급탕시스템에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 냉방 기능이 구비된 급탕 시스템에는, 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기의 출구측에 배치되며, 상기 압축기에서 압축된 냉매와 급수된 물이 선택적으로 열교환되도록 하는 급탕 열교환기; 상기 급탕 열교환기로 물을 공급하며, 선택적으로 ON/OFF 되는 펌프; 상기 급탕 열교환기를 통과한 냉매가 유입되며, 실외 공기와 열교환 되도록 하는 실외 열교환기; 운전모드에 따라 상기 급탕 열교환기 또는 실외 열교환기에서 응축된 냉매가 유입되며, 실내공기와 열교환 되는 실내 열교환기; 및 상기 운전모드에 따라 상기 급탕 열교환기를 통과한 냉매가 상기 실외 열교환기 또는 실내 열교환기로 유입될 수 있도록, 냉매의 유로를 전환하는 복수의 유로 절환부가 포함된다.

Description

냉방 기능이 구비된 급탕시스템 {A system for heating water which can operates air conditioning}
본 발명은 냉방 기능이 구비된 급탕 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 급탕 시스템은 냉동 사이클이 구동되는 과정에서 발생되는 열을 이용하여 온수를 생산하고 이를 저장 또는 공급하는 시스템으로 이해된다.
도 5에 도시되는 바와 같이, 종래의 급탕 시스템에는 냉매를 압축하는 압축기(1)와, 상기 압축기(1)를 통과한 냉매에 의하여 물이 가열되도록 하는 급탕 열교환기(2)와, 상기 급탕 열교환기(2)를 거친 냉매를 감압하기 위한 팽창장치(3)와, 상기 팽창장치(3)를 거친 냉매가 외기와 열교환되도록 하는 실외 열교환기(4) 및 실외팬(5)이 포함된다.
그리고, 상기 급탕 시스템에는, 물을 공급하는 급수원(6)과, 상기 급수원(6)으로부터 상기 급탕 열교환기(2)로 물이 공급되도록 하는 펌프(7)와, 상기 급탕 열교환기(2)에서 가열된 온수가 저장되는 온수 저장조(8) 및 상기 온수 저장조(8)에 저장된 온수가 공급되는 온수 수급부(9)가 포함된다.
상기 급탕 열교환기(2)는 냉동 사이클에서 응축기로서 기능을 하며, 상기 실외 열교환기(4)는 실외측에 배치되어 증발기로서 기능을 하게 된다.
이러한 급탕 시스템에 의하면, 상기 온수 수급부(9)에 원하는 온수를 공급할 수는 있으나 상기 실외 열교환기(4)에서 발생되는 냉방 열량은 외부에 방출 또는 폐기되는 현상이 나타났다.
즉, 급탕 시스템을 구동하는 과정에서 발생되는 에너지(냉기)가 효율적으로 이용하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 급탕과 냉방 운전을 동시에 구현하거나, 급탕을 하지 않는 경우에도 냉방운전이 수행될 수 있도록 하는 급탕 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 냉방 기능이 구비된 급탕 시스템에는, 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기의 출구측에 배치되며, 상기 압축기에서 압축된 냉매와 급수된 물이 선택적으로 열교환되도록 하는 급탕 열교환기; 상기 급탕 열교환기로 물을 공급하며, 선택적으로 ON/OFF 되는 펌프; 상기 급탕 열교환기를 통과한 냉매가 유입되며, 실외 공기와 열교환 되도록 하는 실외 열교환기; 운전모드에 따라 상기 급탕 열교환기 또는 실외 열교환기에서 응축된 냉매가 유입되며, 실내공기와 열교환 되는 실내 열교환기; 및 상기 운전모드에 따라 상기 급탕 열교환기를 통과한 냉매가 상기 실외 열교환기 또는 실내 열교환기로 유입될 수 있도록, 냉매의 유로를 전환하는 복수의 유로 절환부가 포함된다.
또한, 다른 측면에 따른 냉방 기능이 구비된 급탕 시스템에는, 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기의 출구측에 배치되며, 상기 압축기에서 압축된 냉매와 급수된 물이 선택적으로 열교환되도록 하는 급탕 열교환기; 상기 급탕 열교환기로 물을 공급하며, 선택적으로 ON/OFF 되는 펌프; 상기 펌프가 OFF 된 상태에서 상기 급탕 열교환기를 통과한 냉매가 응축되도록 하는 실외 열교환기; 상기 실외 열교환기를 통과한 냉매가 증발되도록 하는 실내 열교환기; 상기 급탕 열교환기의 출구측에 배치되는 제 1 유로 절환부; 및 상기 제 1 유로 절환부의 출구측에 배치되며, 상기 제 1 유로 절환부에서 토출된 냉매를 상기 실외 열교환기로 가이드 하는 제 2 유로 절환부가 포함된다.
이러한 본 발명에 의하면, 급탕이 이루어지는 과정에서 발생되는 냉기를 실내공간의 냉방에 이용할 수 있으므로, 시스템의 운전효율이 증대될 수 있다는 장점이 있다.
또한, 급탕 및 냉방이 동시에 운전 가능하므로, 급탕장치 및 냉방장치를 별도로 설치해야 하는 불편함을 해소할 수 있으며, 시스템의 구현을 위한 비용이 저감되고, 시스템이 컴팩트해 질 수 있다는 효과가 있다.
또한, 다수의 유로 절환부를 제어하여 실내 열교환기의 작용이 선택적으로 이루어질 수 있도록 하고, 이 과정에서 냉방 또는 급탕부하가 효과적으로 충족될 수 있다는 장점이 있다.
또한, 실외 열교환기를 응축기로 사용하여 냉동 사이클을 구동할 수 있으므로, 급탕운전이 수행되지 않은 상태에서도 냉방운전을 수행할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 급탕 시스템의 구성을 보여주는 시스템 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 급탕 시스템에 대하여, 급탕운전을 수행하지 않은 상태에서 냉방운전이 수행되는 경우의 냉매 및 물의 흐름을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 급탕 시스템에 대하여, 냉방 및 급탕운전이 동시에 수행되는 경우의 냉매 및 물의 흐름을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 급탕 시스템에 대하여, 급탕운전만 수행되는 경우의 냉매 및 물의 흐름을 보여주는 도면이다.
도 5는 종래의 급탕 시스템 구성을 보여주는 시스템 도면이다.
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 1은 본 발명의 실시예에 따른 급탕 시스템의 구성을 보여주는 시스템 도면이다. 이하에서, 설명되는 용어 중, "입구측" 또는 "출구측"이라 함은, 냉매 또는 물의 유동 방향을 기준으로 설명되는 것임을 미리 밝혀둔다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 급탕 시스템(10)에는, 냉매를 압축하기 위한 압축기(20)와, 냉매와 공급수간에 열교환이 이루어지도록 하는 급탕 열교환기(30)와, 실내공간(70)에 배치되어 실내공기와 열교환이 이루어지도록 하는 실내 열교환기(71) 및 실내팬(72)과, 실외측에 배치되어 외기와 열교환이 이루어지도록 하는 실외 열교환기(81) 및 실외팬(82)이 포함된다.
상기 급탕 시스템(10)의 운전모드에 따라, 상기 실내 열교환기(71)는 증발기로서 기능을 하며, 상기 실외 열교환기(81)는 응축기 또는 증발기로서 기능을 할 수 있다.
상기 급탕 열교환기(30)에는, 상기 압축기(20)에서 압축된 냉매가 유동하는 냉매 유로(30a) 및 물이 유동하는 급탕 유로(30b)가 포함된다.
고온의 냉매와 저온의 물은 상기 급탕 열교환기(30)에서 열교환 되며, 이 과정에서 물은 가열되고 냉매는 응축된다. 냉동 사이클의 관점에서, 상기 급탕 열교환기(30)는 응축기로서 기능을 한다.
그리고, 상기 급탕 시스템(10)에는, 상기 실내 열교환기(71)의 입구측에 배치되어 상기 실내 열교환기(71)로 유입될 냉매를 감압시키는 제 1 팽창장치(92) 및 상기 실외 열교환기(81)의 입구측에 배치되어 상기 실외 열교환기(81)로 유입될 냉매를 감압시키는 제 2 팽창장치(94)가 포함된다.
상기 급탕 시스템(10)에는, 물을 공급하는 공급원(40) 및 상기 공급원(40)으로부터 공급되는 물(공급수)을 순환시키기 위한 펌프(45)가 더 포함된다. 상기 펌프(45)는 급탕 시스템(10)의 운전 모드에 따라 선택적으로 ON/OFF 될 수 있다. 그리고, 상기 공급원(40)은 시스템 외부로부터 급수되는 급수원일 수 있다.
상기 공급원(40), 펌프(45) 및 급탕 열교환기(30)는 물을 공급하기 위한 공급유로(41)를 통하여 연결된다.
상기 급탕 시스템(10)에는, 상기 급탕 열교환기(30)에서 가열된 물(온수)이 저장되는 온수 저장조(50) 및 상기 온수 저장조(50)에 저장된 물이 공급되는 온수 수급부(60)가 더 포함된다. 상기 급탕 열교환기(30), 온수 저장조(50) 및 온수 수급부(60)는 온수 유로(51)를 통하여 연결된다.
정리하면, 상기 펌프(45)가 구동되면 상기 공급원(40)으로부터 공급되는 물은 상기 공급유로(41)를 경유하여 상기 급탕 열교환기(30)에 유입된다. 그리고, 상기 급탕 열교환기(30)에서 가열된 물은 상기 온수유로(51)를 경유하여 상기 온수 저장조(50)에 저장된 후, 상기 온수 수급부(60)에 공급될 수 있다.
상기 급탕 시스템(10)에는, 복수의 유로 절환부(110,120,130)가 포함된다.
상기 복수의 유로 절환부(110,120,130)에는, 제 1 유로 절환부(110), 제 2 유로 절환부(120) 및 제 3 유로 절환부(130)가 포함된다. 상기 제 1,2,3 유로 절환부(130)에는, 사방 밸브가 포함될 수 있다. 이하에서는, 유로 절환부(110,120,130)들에 대하여 설명한다.
상기 제 1 유로 절환부(110)는 상기 급탕 열교환기(30)의 출구측에 배치되며, 상기 급탕 열교환기(30)를 거친 냉매가 상기 실내 열교환기(71) 또는 제 2 유로 절환부(120)로 유동되도록 유로를 전환하기 위하여 제공된다.
상기 제 1 유로 절환부(110)에는, 냉매가 유입 또는 유출되도록 하는 다수의 포트(111,112,113,114)가 포함된다. 상기 다수의 포트(111,112,113,114)에는, 제 1 포트(111), 제 2 포트(112), 제 3 포트(113) 및 제 4 포트(114)가 포함된다.
상기 제 2 포트(112)에는, 상기 제 1 팽창장치(92)에 연결되며, 상기 제 3 포트(113)는 상기 제 2 유로 절환부(120)의 일측에 연결되며, 상기 제 4 포트(114)는 상기 제 2 유로 절환부(120)의 타측에 연결된다.
냉매가 상기 다수의 포트(111,112,113,114)를 통하여 유입 또는 유출되는 방향은 급탕 시스템의 운전모드에 따라 달라질 수 있다.
상기 제 2 유로 절환부(120)는, 상기 제 1 유로절환부(110)의 출구측에 배치된다. 상기 제 2 유로 절환부(120)에는, 냉매가 유입 또는 유출되도록 하는 다수의 포트(121,122,123,124)가 포함된다. 상기 다수의 포트(121,122,123,124)에는, 제 5 포트(121), 제 6 포트(122), 제 7 포트(123) 및 제 8 포트(124)가 포함된다.
상세히, 상기 제 5 포트(121)는 상기 제 4 포트(114)의 출구측에 연결된다. 상기 제 5 포트(121)로 유입된 냉매는 상기 제 6 포트(122) 또는 제 8 포트(124)를 통하여 유출될 수 있다.
상기 제 6 포트(122)는 상기 제 2 팽창장치(94)에 연결되며, 상기 제 7 포트(123)는 상기 제 3 포트(113)에 연결되고, 상기 제 8 포트(124)는 상기 제 3 유로 절환부(130)에 연결된다.
냉매가 상기 다수의 포트(121,122,123,124)를 통하여 유입 또는 유출되는 방향은 급탕 시스템의 운전모드에 따라 달라질 수 있다.
상기 제 3 포트(113)와 제 7 포트(123)의 사이에는, 연결배관(140)이 제공된다. 후술할 제 1 모드(또는 냉방모드)에서, 상기 제 7 포트(123)에서 유출된 냉매는 상기 연결배관(140)에 의하여 가이드 되어, 상기 제 3 포트(113)로 유입될 수 있다. 즉, 상기 제 3 포트(113) 및 제 7 포트(123)는 상기 연결배관(140)에 의하여 직접 연결될 수 있다.
상기 제 3 유로 절환부(130)는, 상기 압축기(20)의 입구측에 배치된다. 상기 제 3 유로 절환부(130)에는, 냉매가 유입 또는 유출되도록 하는 다수의 포트(131,132,133,134)가 포함된다. 상기 다수의 포트(131,132,133,134)에는, 제 9 포트(131), 제 10 포트(132), 제 11 포트(133) 및 제 12 포트(134)가 포함된다.
상세히, 상기 제 11 포트(133)는 상기 제 8 포트(124)의 출구측에 연결된다. 상기 제 8 포트(124)에서 유출된 냉매는 상기 제 11 포트(133)를 통하여 상기 제 3 유로 절환부(130)로 유입된다.
상기 제 10 포트(132)는 상기 실외 열교환기(81)의 입구측 또는 출구측에 연결되며, 상기 제 12 포트(134)는 상기 실내 열교환기(71)의 출구측에 연결되고, 상기 제 9 포트(131)는 상기 압축기(20)의 입구측에 연결된다.
냉매가 상기 다수의 포트(121,122,123,124)를 통하여 유입 또는 유출되는 방향은 급탕 시스템의 운전모드에 따라 달라질 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 급탕 시스템에 대하여, 급탕운전을 수행하지 않은 상태에서 냉방운전이 수행되는 경우의 냉매 및 물의 흐름을 보여주는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 급탕 시스템에 대하여, 냉방 및 급탕운전이 동시에 수행되는 경우의 냉매 및 물의 흐름을 보여주는 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 급탕 시스템에 대하여, 급탕운전만 수행되는 경우의 냉매 및 물의 흐름을 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하여, 냉방운전만이 수행되는 경우의 시스템 작용을 설명한다. 상기 냉방운전만이 수행되는 운전 모드를 "제 1 모드" 또는 "냉방 모드"라 이름할 수 있다. 도 2에 도시되는 바와 같이, 냉매의 유동은 실선 화살표로 표시된다.
상기 압축기(20)에서 압축된 냉매는 상기 급탕 열교환기(30)를 통과한다. 다만, 상기 펌프(45)는 OFF된 상태가 유지되며, 이에 따라 물이 상기 급탕 열교환기(30)로 공급되지 않게 된다. 따라서, 상기 급탕 열교환기(30)에서는, 물과 냉매간의 열교환이 이루어지지 않는다.
상기 급탕 열교환기(30)를 거친 냉매는 상기 제 1 포트(111)를 통하여 상기 제 1 유로 절환부(110)로 유입되며, 상기 제 4 포트(114)를 통하여 상기 제 1 유로 절환부(110)에서 배출된다 (a 방향).
상기 제 4 포트(114)에서 배출된 냉매는 상기 제 5 포트(121)를 통하여 상기 제 2 유로 절환부(120)로 유입되며, 상기 제 8 포트(124)를 통하여 상기 제 2 유로 절환부(120)에서 배출된다 (b 방향).
상기 제 8 포트(124)에서 배출된 냉매는 상기 제 11 포트(133)를 통하여 상기 제 3 유로 절환부(130)로 유입되며, 제 10 포트(132)를 통하여 상기 제 3 유로 절환부(130)에서 배출된다 (c 방향).
상기 제 10 포트(132)에서 배출된 냉매는 상기 실외 열교환기(81)로 유입된다. 냉매는 상기 실외 열교환기(81)를 통과하는 과정에서 외기와 열교환 되어 응축될 수 있다. 따라서, 상기 실외 열교환기(81)는 응축기로서 기능을 하게 된다.
상기 실외 열교환기(81)에서 응축된 냉매는 상기 제 2 팽창장치(94)를 통과한 후, 상기 제 2 유로 절환부(120)로 유입된다. 이 때, 상기 제 2 팽창장치(94)의 개도는 일 개도로 조절되며, 냉매는 상기 제 2 팽창장치(94)를 통과하는 과정에서 감압될 수 있다. 다만, 유동하는 냉매량 또는 냉매의 팽창 정도에 따라, 냉매는 상기 제 2 팽창장치(94)에서 감압되지 않고 통과될 수 있다. 그리고, 냉매는 이후에 상기 제 1 팽창장치(92)에서 감압될 수도 있다.
상기 제 2 팽창장치(94)를 통과한 냉매는 상기 제 6 포트(122)를 통하여 상기 제 2 유로 절환부(120)로 유입되며, 상기 제 7 포트(123)를 통하여 상기 제 2 유로 절환부(120)에서 유출된다 (d 방향).
상기 제 7 포트(132)에서 배출된 냉매는 상기 연결배관(140)을 경유하며, 상기 제 3 포트(113)를 통하여 상기 제 1 유로 절환부(110)로 유입된다. 그리고, 상기 냉매는 상기 제 2 포트(112)를 통하여 상기 제 1 유로 절환부(110)에서 배출된다 (e 방향).
상기 제 2 포트(112)에서 배출된 냉매는 상기 제 1 팽창장치(92)를 통과하면서 팽창될 수 있다. 그리고, 상기 냉매는 상기 실내 열교환기(71)를 지나면서 실내공간(70)의 공기와 열교환 되며, 이 과정에서 증발될 수 있다. 즉, 상기 실내 열교환기(71)는 증발기로서 기능할 수 있다.
상기 실내 열교환기(71)에서 증발된 냉매는 상기 제 12 포트(134)를 통하여 상기 제 3 유로 절환부(130)로 유입되며, 상기 제 9 포트(131)를 통하여 상기 상기 제 3 유로 절환부(130)에서 유출된다.
상기 제 3 유로 절환부(130)를 통과한 냉매는 상기 압축기(20)로 유입되며, 위에서 설명한 사이클을 반복할 수 있게 된다.
이와 같이, 급탕운전이 요구되지 않고 냉방부하만 존재하는 경우, 상기 펌프(45)를 OFF 시키고 상기 실외 열교환기(81)를 응축기로, 상기 실내 열교환기(71)를 증발기로 작용시킴으로써, 요구되는 냉방운전 요구를 충족시킬 수 있게 된다.
그리고, 불필요한 급탕운전이 수행되지 않으므로 소비전력을 저감할 수 있고, 에너지 사용효율이 증대될 수 있다는 효과가 나타난다.
도 3을 참조하여, 냉방 및 급탕운전이 동시에 수행되는 경우의 시스템 작용을 설명한다. 상기 냉방 및 급탕운전이 동시에 수행되는 운전 모드를 "제 2 모드" 또는 "동시 모드"라 이름할 수 있다. 도 3에 도시되는 바와 같이, 냉매의 유동은 실선 화살표로 표시되며, 물의 유동은 점선으로 표시될 수 있다.
상기 펌프(45)는 ON 되며, 상기 펌프(45)의 구동에 의하여, 물은 상기 공급원(40)으로부터 상기 급탕 열교환기(30)를 거쳐 상기 온수 저장조(50)에 저장될 수 있다. 즉, 급탕운전이 수행될 수 있다.
상세히, 상기 압축기(20)에서 압축된 냉매는 상기 급탕 열교환기(30)의 냉매유로(30a)로 유동하며, 상기 공급원(40)으로부터 공급되는 물은 상기 펌프(45)를 거쳐 상기 급탕유로(30b)로 유동한다. 상기 냉매와 물은 상기 급탕 열교환기(30)에서 열교환되며, 이 과정에서 물은 가열되고 냉매는 응축된다.
응축된 냉매는 상기 제 1 포트(111)를 통하여 상기 제 1 유로 절환부(110)로 유입되며, 상기 제 2 포트(112)를 통하여 상기 제 1 유로 절환부(110)에서 유출된다.
상기 제 1 유로 절환부(112)에서 토출된 냉매는 상기 제 1 팽창밸브(92)에서 팽창된 후, 상기 실내 열교환기(71)로 유입된다.
실내공간(70)의 공기와 냉매는 상기 실내 열교환기(71)에서 열교환 되며, 이 과정에서 실내공기는 냉각되고, 냉매는 증발될 수 있다. 냉각된 공기는 상기 실내공간(70)으로 공급되어 상기 실내공간(70)을 냉방할 수 있다. 즉, 상기 실내 열교환기(71)는 증발기로서 기능할 수 있다.
상기 실내 열교환기(71)를 통과한 냉매는 상기 제 12 포트(134)을 통하여 상기 제 3 유로 절환부(130)로 유입된다. 상기 제 3 유로 절환부(130)를 통과한 냉매는 상기 압축기(20)로 유입되며, 위에서 설명한 냉동 사이클의 순환을 반복하게 된다.
이와 같이, 상기 펌프(45)를 ON 구동하여 물을 상기 급탕 열교환기(30)에 순환시킴으로써 급탕운전을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 제 1 유로절환부(110) 및 제 3 유로절환부(130)의 개도를 제어하여, 냉매가 실내 열교환기(71)에서 증발되도록 함으로써, 냉방운전이 수행될 수 있다.
결국, 상기 급탕 및 냉방운전이 동시에 수행됨으로써, 급탕 및 냉방부하를 동시에 충족할 있게 된다. 그리고, 급탕운전시 발생하는 냉방열량(증발열량)을 실내공간에 공급할 수 있으므로, 상기 냉방열량이 외부에 버려지는 현상을 방지하고, 에너지를 효율적으로 이용할 수 있다는 장점이 있다.
도 4를 참조하여, 급탕운전만이 수행되는 경우의 시스템 작용을 설명한다. 상기 급탕운전만이 수행되는 운전모드를 "제 3 모드" 또는 "급탕 모드"라 이름할 수 있다.
상기 펌프(45)는 ON 되며, 상기 펌프(45)의 구동에 의하여, 물은 상기 공급원(40)으로부터 상기 급탕 열교환기(30)를 거쳐 상기 온수 저장조(50)에 저장될 수 있다. 즉, 급탕운전이 수행될 수 있다.
상세히, 상기 압축기(20)에서 압축된 냉매는 상기 급탕 열교환기(30)의 냉매유로(30a)로 유동하며, 상기 공급원(40)으로부터 공급되는 물은 상기 펌프(45)를 거쳐 상기 급탕유로(30b)로 유동한다. 상기 냉매와 물은 상기 급탕 열교환기(30)에서 열교환되며, 이 과정에서 물은 가열되고 냉매는 응축된다.
응축된 냉매는 상기 제 1 포트(111)를 통하여 상기 제 1 유로 절환부(110)로 유입되며, 상기 제 4 포트(114)를 통하여 상기 제 1 유로 절환부(110)에서 배출된다.
그리고, 상기 제 4 포트(114)에서 배출된 냉매는 상기 제 5 포트(121)를 통하여 상기 제 2 유로 절환부(120)로 유입되며, 상기 제 6 포트(122)를 통하여 상기 제 2 유로 절환부(120)에서 배출된다.
상기 제 6 포트(122)에서 배출된 냉매는 상기 제 2 팽창장치(94)에서 팽창되며, 상기 실외 열교환기(81)에서 외기와 열교환 되는 과정에서 증발될 수 있다. 즉, 상기 실외 열교환기(81)는 증발기로서 기능을 하게 되며, 냉매가 상기 실내 열교환기(71)를 통과하지 않음으로써 실내공간(70)의 냉방은 수행되지 않게 된다.
상기 실외 열교환기(81)를 통과한 냉매는 상기 제 10 포트(132)를 통하여 상기 제 3 유로 절환부(130)로 유입되며, 상기 제 9 포트(131)를 통하여 상기 제 3 유로 절환부(130)에서 배출된다.
상기 제 3 유로 절환부(130)를 통과한 냉매는 상기 압축기(20)로 유입되며, 위에서 설명한 냉동 사이클의 순환을 반복하게 된다.
이와 같이, 냉방부하가 요구되지 않는 경우, 상기 제 1 유로절환부(110) 및 제 2 유로절환부(120)의 개도를 제어하여, 냉매가 상기 급탕 열교환기(30) 및 실외 열교환기(81)에서 열교환 되도록 함으로써 급탕운전만이 수행되도록 할 수 있다.
정리하면, 도 2 내지 도 4에 도시되는 바와 같이, 급탕부하가 요구되는지 여부에 기초하여 상기 펌프(45)의 구동여부가 결정되며, 상기 펌프(45)의 구동에 따라 급탕운전이 선택적으로 수행될 수 있다.
그리고, 냉방부하가 요구되는지 여부에 기초하여, 복수의 유로 절환부(110,120,130)의 개도가 제어될 수 있다.
그리고, 상기 복수의 유로 절환부(110,120,130)의 개도 제어에 따라, 실외 열교환기(81)가 응축기로 작용하거나, 실내 열교환기(71) 또는 실외 열교환기(81)가 선택적으로 증발기로 사용될 수 있으므로 냉방부하를 충족시킬 수 있게 된다.
결국, 급탕 시스템(10)의 운전모드에 따라 외부에 버려지는 냉방 열량을 줄일 수 있으므로 에너지 사용효율이 증대될 수 있다는 장점이 있다.
10 : 급탕 시스템 20 : 압축기
30 : 급탕 열교환기 40 : 공급원
45 : 펌프 50 : 온수 저장부
60 : 온수 수급부 70 : 실내공간
71 : 실내 열교환기 81 : 실외 열교환기
110 : 제 1 유로 절환부 120 : 제 2 유로 절환부
130 : 제 3 유로 절환부

Claims (12)

  1. 냉매를 압축하는 압축기;
    상기 압축기의 출구측에 배치되며, 상기 압축기에서 압축된 냉매와 급수된 물이 선택적으로 열교환되도록 하는 급탕 열교환기;
    상기 급탕 열교환기로 물을 공급하며, 선택적으로 ON/OFF 되는 펌프;
    상기 급탕 열교환기를 통과한 냉매가 유입되며, 실외 공기와 열교환 되도록 하는 실외 열교환기;
    운전모드에 따라 상기 급탕 열교환기 또는 실외 열교환기에서 응축된 냉매가 유입되며, 실내공기와 열교환 되는 실내 열교환기; 및
    상기 운전모드에 따라 상기 급탕 열교환기를 통과한 냉매가 상기 실외 열교환기 또는 실내 열교환기로 유입될 수 있도록, 냉매의 유로를 전환하는 복수의 유로 절환부가 포함되는 냉방 기능을 구비한 급탕 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 유로 절환부에는,
    상기 급탕 열교환기의 출구측에 배치되는 제 1 유로 절환부; 및
    상기 압축기의 입구측에 배치되는 제 3 유로 절환부가 포함되는 냉방 기능을 구비한 급탕 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 유로 절환부에는,
    상기 제 1 유로 절환부에서 배출된 냉매가 상기 실외 열교환기 또는 제 3 유로 절환부로 유동되도록 가이드 하는 제 2 유로 절환부가 더 포함되는 냉방 기능을 구비한 급탕 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 운전모드에는 냉방운전만이 수행되는 제 1 모드가 포함되며,
    상기 제 1 모드에서, 상기 실외 열교환기는 응축기, 실내 열교환기는 증발기로서 작용되는 것을 특징으로 하는 냉방 기능을 구비한 급탕 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 모드에서 상기 펌프는 OFF 되며,
    상기 급탕 열교환기에서는 냉매와 물의 열교환이 이루어지지 않는 것을 특징으로 하는 냉방 기능을 구비한 급탕 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 운전모드에는 급탕 및 냉방운전이 수행되는 제 2 모드가 포함되며,
    상기 제 2 모드에서, 상기 실내 열교환기는 증발기로서 작용되는 것을 특징으로 하는 냉방 기능을 구비한 급탕 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 운전모드에는 급탕운전만이 수행되는 제 3 모드가 포함되며,
    상기 제 3 모드에서, 상기 실외 열교환기는 증발기로서 작용되는 것을 특징으로 하는 냉방 기능을 구비한 급탕 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 유로 절환부 중 적어도 하나는 사방 밸브인 것을 특징으로 하는 냉방 기능을 구비한 급탕 시스템.
  9. 냉매를 압축하는 압축기;
    상기 압축기의 출구측에 배치되며, 상기 압축기에서 압축된 냉매와 급수된 물이 선택적으로 열교환되도록 하는 급탕 열교환기;
    상기 급탕 열교환기로 물을 공급하며, 선택적으로 ON/OFF 되는 펌프;
    상기 펌프가 OFF 된 상태에서 상기 급탕 열교환기를 통과한 냉매가 응축되도록 하는 실외 열교환기;
    상기 실외 열교환기를 통과한 냉매가 증발되도록 하는 실내 열교환기;
    상기 급탕 열교환기의 출구측에 배치되는 제 1 유로 절환부; 및
    상기 제 1 유로 절환부의 출구측에 배치되며, 상기 제 1 유로 절환부에서 토출된 냉매를 상기 실외 열교환기로 가이드 하는 제 2 유로 절환부가 포함되는 냉방 기능을 구비한 급탕 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 실외 열교환기의 입구측에 배치되며, 상기 제 2 유로 절환부에서 토출된 냉매를 상기 실외 열교환기로 유입시키는 제 3 유로 절환부가 더 포함되는 냉방 기능을 구비한 급탕 시스템.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 유로 절환부와 제 1 유로 절환부의 사이에 배치되며,
    상기 제 2 유로 절환부에서 토출된 냉매를 상기 제 1 유로 절환부로 가이드 하는 연결배관이 더 포함되는 냉방 기능을 구비한 급탕 시스템.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 유로 절환부의 출구측에 배치되며, 상기 실내 열교환기로 유입될 냉매를 팽창시키기 위한 팽창장치가 더 포함되는 냉방 기능을 구비한 급탕 시스템.
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