KR20140097858A - Heat pump - Google Patents

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KR20140097858A
KR20140097858A KR1020130010499A KR20130010499A KR20140097858A KR 20140097858 A KR20140097858 A KR 20140097858A KR 1020130010499 A KR1020130010499 A KR 1020130010499A KR 20130010499 A KR20130010499 A KR 20130010499A KR 20140097858 A KR20140097858 A KR 20140097858A
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이종천
조영준
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이종천
조영준
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Abstract

The present invention relates to a heat pump with enhanced heating/cooling efficiency. The present invention is configured to bypass a high temperature and high pressure refrigerant compressed in a compressor to a heat exchanger without passing through an indoor condenser to exchange heat with a solution in a heating process using the refrigerant or water when the waste heat temperature inside or outside a building is lower than the temperature of the outside air in summertime or higher than the temperature of the outside air in wintertime. Accordingly, the present invention can enhance cooling efficiency by accelerating the condensation of the high-temperature refrigerant during summertime and increase heating efficiency by increasing the evaporation performance of an outdoor evaporator during winter time. The present invention can also perform a heating operation and a defrosting operation in a heat pump simultaneously by defrosting the outdoor evaporator with the solution heated during the heat exchange process with the refrigerant when the outdoor evaporator is frosted since the outdoor temperature is low during wintertime.

Description

히트펌프{HEAT PUMP}HEAT PUMP {HEAT PUMP}

본 발명은 히트펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉매 또는 물로 난방을 하는 과정에서 건물이나 외부의 폐열온도가 하절기의 경우 외기온도보다 낮고, 동절기의 경우에는 외기온도보다 높을 경우 열교환기에서 용액과 냉매의 열교환이 이루어지도록 함으로써 하절기에는 고온 냉매의 응축을 촉진시키고, 동절기에는 실외측 증발기의 증발성능을 높여 히트펌프의 냉,난방 성능을 향상시키는 한편, 동절기에 외기 온도가 낮아 실외측 증발기에 서리가 발생했을 때 냉매를 실내측 응축기를 거치지 않고 바로 열교환기로 바이패스시켜 냉매의 액화를 촉진시킴은 물론, 열교환기에서 냉매와 열교환되어 가열되는 용액으로 실외측 증발기를 제상시키면서 히트펌프의 난방과 제상이 동시에 이루어질 수 있도록 하는 냉난방효율이 개선된 히트펌프에 관한 것이다.The present invention relates to a heat pump, and more particularly, to a heat pump, and more particularly, to a heat pump in which when a waste heat temperature of a building or an exterior is lower than an outside temperature in a summer season, Thereby improving the cooling and heating performance of the heat pump. In addition, since the outdoor air temperature is low during the winter season, the outdoor heat exchanger is prevented from being frosted, The refrigerant is bypassed to the heat exchanger directly without passing through the indoor side condenser to accelerate the liquefaction of the refrigerant, and the defrosting of the outdoor side evaporator is performed by the solution heated by heat exchange with the refrigerant in the heat exchanger, The heat pump with improved heating and cooling efficiency One will.

히트펌프는 냉매를 순차적으로 압축, 응축, 팽창, 증발시키는 사이클을 통하여 저온 측의 열을 고온 측으로 이동시키는 장치로, 이러한 히트펌프는 실내를 냉,난방시키기 위해서 사용될 수 있다.The heat pump is a device for moving the heat on the low temperature side to the high temperature side through a cycle of sequentially compressing, condensing, expanding, and evaporating the refrigerant, and such a heat pump can be used for cooling and heating the room.

즉, 응축기에서 냉매가 응축되면서 발생되는 열을 이용하여 실내를 난방시키거나 온수를 생산하는 한편, 증발기에서 냉매가 기화되면서 주위의 열을 빼앗는 원리를 이용하여 실내를 냉방시키거나 냉수를 생산하는 것이다.That is, the indoor heat is generated or the hot water is produced by using the heat generated when the refrigerant is condensed in the condenser, while the indoor is cooled or the cold water is produced using the principle that the refrigerant is vaporized in the evaporator and the surrounding heat is taken away .

한편, 히트펌프를 난방을 위해서 사용할 경우에 외기 온도가 낮으면 실외측에 설치된 증발기에 서리가 생기기도 하는데, 이러한 서리는 증발기와 외기의 열교환을 차단하여 냉매의 증발효율을 떨어뜨리고, 이에따라 히트펌프의 열효율을 떨어지게 한다는 문제점을 발생시킨다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 증발기의 주위에 히터를 설치하여 서리를 제거하기도 한다.On the other hand, when the heat pump is used for heating, when the outside air temperature is low, the evaporator installed on the outdoor side may generate frost. Such a frost interrupts the heat exchange between the evaporator and the outside air to lower the evaporation efficiency of the refrigerant, The heat efficiency of the heat exchanger is deteriorated. In order to solve this problem, a heater is installed around the evaporator to remove the frost.

그러나, 이것은 별도의 히터를 설치해야 하고 히터를 작동시키기 위한 에너지가 소모된다는 문제점이 있다.However, this has a problem that a separate heater must be installed and energy for operating the heater is consumed.

이에, 히터를 설치하는 것에 대한 대안으로서 증발기를 응축작용을 하도록 작동시킴으로써 서리를 제거(즉, 제상(除霜))하기도 하지만, 이 경우에는 제상(除霜)을 위해서 난방을 중단해야 한다는 문제점이 있다.As an alternative to the installation of the heater, there is a problem that the evaporator is operated so as to perform a condensing action to remove the frost (that is, defrosting), but in this case, heating must be stopped for defrosting have.

한편, 증발기로부터 배출된 냉매는 압축기로 이동하는데, 증발기에서의 증발에 의해서 냉매가 100% 기화되지 못하고 일부가 액체 상태로 남아 있는 경우가 있으며, 이 경우에는 압축기로 유입되는 냉매 중에서 액체 상태의 냉매가 포함시 압축효율이 떨어지고 압축기가 고장 또는 파손되기도 한다는 문제점이 있다.On the other hand, the refrigerant discharged from the evaporator moves to the compressor. In some cases, the refrigerant is not vaporized 100% due to evaporation in the evaporator, and some of the refrigerant remains in the liquid state. In this case, There is a problem that the compression efficiency is lowered and the compressor is broken or broken.

이에, 본원출원인은 등록특허 제 10-1124872 호(공개일 2010.12.16.)를 통해 상기와 같은 문제점들을 개선하도록 한 것이며, 본 발명은 이러한 본원출원인의 선등록특허를 더욱 개량한 것이다.Accordingly, the applicant of the present application has solved the above-mentioned problems through Patent Registration No. 10-1124872 (published on Dec. 16, 2010), and the present invention is a further improvement of the present invention patent.

본 발명은 냉매 또는 물로 난방을 하는 과정에서 건물이나 외부의 폐열온도가 하절기의 경우 외기온도보다 낮고, 동절기의 경우에는 외기온도보다 높을 경우에 압축기에서 압축된 고온 고압의 냉매를 용액과의 열교환을 위해 실내측 응축기를 거치지 않고 열교환기로 바이패스시키도록 구성함으로써, 하절기에는 고온 냉매의 응축을 촉진하여 냉방 효율을 개선하고, 동절기에는 실외측 증발기의 증발성능을 높여 난방 효율을 개선하는 한편, 동절기에 외기 온도가 낮아 실외측 증발기에 서리가 발생했을 경우에는 열교환기에서 냉매와 열교환되어 가열되는 용액으로 실외측 증발기를 제상시키면서, 히트펌프의 난방과 제상이 동시에 이루어질 수 있도록 하는 냉난방효율이 개선된 히트펌프를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.In the present invention, when the waste heat temperature of the building or the outside is lower than the outside temperature in the winter season and the outdoor temperature is higher than the outside temperature in the winter season, the high temperature and high pressure refrigerant compressed by the compressor is heat- The condensing of the high temperature refrigerant is promoted in the summer to improve the cooling efficiency and the evaporation performance of the outdoor side evaporator is improved in the winter season to improve the heating efficiency, When the outdoor air temperature is low and frost is generated in the outdoor evaporator, the outdoor heat exchanger is heat-exchanged with the refrigerant to heat the outdoor evaporator, and the heat pump is heated and defrosted at the same time, The purpose of the pump is to provide.

상기 목적 달성을 위한 본 발명의 히트펌프는, 압축기, 실내측 응축기, 실외측 증발기, 수액분리기, 팽창변을 구비하는 히트펌프를 구성하되, 상기 실외측 증발기는 병렬의 제 1,2 증발기로 구성하고, 상기 제 1,2 증발기의 입구측에는 동절기에 상기 제 1,2 증발기의 서리를 제상하기 위한 용액을 저장하는 용액저장부를 연결 구성하며, 상기 용액저장부에는 상기 압축기에서 압축되는 고온 고압의 냉매와 상기 용액저장부부터 출수되는 용액을 열교환시키는 열교환부를 연결 구성하고, 상기 열교환부와 상기 용액저장부의 사이에는 건물이나 외부의 폐열온도가 하절기의 외기온도보다 낮거나 또는 동절기의 외기온도보다 높을 때 상기 용액저장부에 저장된 용액을 상기 열교환부로 순환시키도록 펌핑동작하는 이송펌프를 구성하며, 상기 압축기와 실내측 응축기 사이의 배관라인으로부터 상기 열교환부에는 냉매 과열로 응축효율이 낮아질 때 압축기에서 압축되는 고온 고압의 냉매 일부를 실내측 응축기를 거치지 않고 열교환부로 순환시키는 바이패스라인을 연결 구성하고, 상기 열교환부와 상기 제 1,2 증발기의 출구측은 상기 열교환부로부터 냉매와 열교환되어 가열된 용액을 상기 제 1,2 증발기로 순환시키는 용액순환라인을 연결 구성한 것이다.The heat pump of the present invention for achieving the above object is constituted by a compressor, an indoor condenser, an outdoor evaporator, a liquid separator, and a heat pump having an expansion valve, wherein the outdoor evaporator comprises a first and a second evaporator And a solution reservoir for storing a solution for defrosting the frost of the first and second evaporators in the winter season is connected to the inlet side of the first and second evaporators, And a heat exchange unit for heat-exchanging the solution discharged from the solution storage unit is connected between the heat exchange unit and the solution storage unit. When the waste heat temperature of the building or the outside is lower than the outdoor temperature of the summer or the outdoor temperature of the winter season, A pump for pumping the solution stored in the solution storage unit to circulate the solution to the heat exchange unit, A bypass line for circulating a part of the high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the compressor to the heat-exchanging unit without passing through the indoor-side condenser is connected to the heat exchanging unit from the piping line between the condensing unit and the heat- And an outlet side of the first and second evaporators is connected to a solution circulation line for circulating the heated solution through the heat exchange unit with the refrigerant to the first and second evaporators.

또한, 상기 열교환부는, 상기 압축기에서 압축되는 고온 고압의 냉매와 상기 용액저장부로부터 출수되는 용액을 열교환시키는 냉매 열교환기와, 외부의 폐열과 상기 용액저장부로부터 출수되는 용액을 열교환시키는 폐열 열교환기를 포함하여 구성하고, 상기 냉매 열교환기와 폐열 열교환기는 상기 용액순환라인에 연결 구성한 것이다.The heat exchanger may further include a refrigerant heat exchanger for exchanging heat between the high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the compressor and the solution discharged from the solution reservoir, and a waste heat exchanger for exchanging heat between the waste heat from the outside and the solution discharged from the solution reservoir And the refrigerant heat exchanger and the waste heat exchanger are connected to the solution circulation line.

또한, 상기 냉매 열교환기에서 고온 고압의 냉매와 용액의 열교환은 냉매 순환라인의 온도가 설정온도보다 높거나 압력스위치의 설정압력보다 높아 과열로 판정되어 냉매의 응축효율이 저하될 때 이루어지며, 상기 냉매는 용액과의 열교환을 통해 액화가 촉진된 후 상기 수액분리기에 유입되도록 구성한 것이다.The heat exchange between the high temperature and high pressure refrigerant and the solution in the refrigerant heat exchanger is performed when the temperature of the refrigerant circulation line is determined to be overheat because the temperature of the refrigerant circulation line is higher than the set temperature or higher than the set pressure of the pressure switch, The refrigerant is configured to flow into the liquid separator after facilitating liquefaction through heat exchange with the solution.

또한, 상기 폐열 열교환기에서 외부의 폐열과 용액의 열교환은 건물이나 외부의 폐열온도가 동절기의 외기온도보다 높거나, 또는 하절기의 외기온도보다 낮을 때 이루어지며, 동절기에 외부의 폐열과 열교환되는 용액은 냉매의 증발을 촉진시키도록 일정온도로 가열된 후 용액순환라인을 통해 제 1,2 증발기에 유입되고, 하절기에 외부의 폐열과 열교환되는 용액은 일정온도로 냉각된 후 고온 냉매의 응축을 촉진시키도록 용액순환라인을 통해 제 1,2 증발기에 유입되도록 구성한 것이다.In the waste heat exchanger, the heat exchange between the waste heat and the solution is performed when the waste heat temperature of the building or the outside is higher than the outside temperature of the winter season or lower than the outside temperature of the summer season, Is heated to a certain temperature to promote evaporation of the refrigerant, then flows into the first and second evaporators through the solution circulation line, and the solution, which is heat-exchanged with external waste heat in the summer season, is cooled to a predetermined temperature, And then flows into the first and second evaporators through a solution circulation line.

또한, 상기 압축기와 실내측 응축기 사이의 배관라인과 바이패스라인은 삼방밸브로 연결 구성하고, 상기 삼방밸브는 고온 고압의 냉매 일부를 상기 바이패스라인으로 순환시키도록 냉매순환라인(액관)의 온도를 측정하는 온도센서 또는 냉매순환라인의 압력을 측정하는 압력센서에 의해 개폐가 제어되는 것이다.The pipeline and the bypass line between the compressor and the indoor side condenser are connected by a three-way valve, and the three-way valve controls the temperature of the refrigerant circulation line (liquid pipe) so as to circulate a part of the refrigerant of high temperature and high pressure to the bypass line And a pressure sensor for measuring the pressure of the refrigerant circulation line.

이와 같이 본 발명은 냉매 또는 물로 난방을 하는 과정에서 건물이나 외부의 폐열온도가 하절기의 경우 외기온도보다 낮고, 동절기의 경우에는 외기온도보다 높을 경우에 압축기에서 압축된 고온 고압의 냉매를 용액과의 열교환을 위해 실내측 응축기를 거치지 않고 열교환기로 바이패스시키도록 구성한 것으로, 이를 통해 하절기에는 고온 냉매의 응축을 촉진하여 냉방 효율을 개선하고, 동절기에는 실외측 증발기의 증발성능을 높여 난방 효율을 개선하는 한편, 동절기에 외기 온도가 낮아 실외측 증발기에 서리가 발생했을 경우에는 열교환기에서 냉매와 열교환되어 가열되는 용액으로 실외측 증발기를 제상시키면서, 히트펌프의 난방과 제상이 동시에 이루어질 수 있도록 하는 효과를 기대할 수 있는 것이다.As described above, according to the present invention, when the waste heat temperature of the building or the outside is lower than the outdoor temperature in the winter season and the outdoor temperature is higher than the outdoor temperature in the winter season in the process of heating with the refrigerant or water, In order to improve the efficiency of cooling by promoting the condensation of high temperature refrigerant during the summer season and to improve the evaporative performance of the outdoor evaporator during the winter season, the heating efficiency is improved by bypassing the indoor heat exchanger for the heat exchange without passing through the indoor side condenser. On the other hand, when the outside air temperature is low in the winter season, when the outdoor evaporator is frosted, the effect of heating and defrosting the heat pump can be achieved while defrosting the outdoor evaporator with the solution heated by heat exchange with the refrigerant in the heat exchanger It can be expected.

도 1은 본 발명의 실시예로 히트펌프의 난방운전모드(제상운전모드)에 대한 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예로 히트펌프의 냉방운전모드에 대한 구성도.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a configuration diagram of a heating operation mode (defrost operation mode) of a heat pump according to an embodiment of the present invention; Fig.
2 is a block diagram of a cooling operation mode of a heat pump according to an embodiment of the present invention;

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예로 히트펌프의 난방운전모드(제상운전모드)에 대한 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예로 히트펌프의 냉방운전모드에 대한 구성도를 도시한 것이다.FIG. 1 is a configuration diagram for a heating operation mode (defrost operation mode) of a heat pump according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram of a heat pump operation mode of a heat pump according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉,난방 효율이 개선된 히트펌프는 압축기(1)와, 압축기(1)로부터 배출된 고온,고압의 냉매를 응축시키는 실내측 응축기(2)와, 수액분리기(5), 상기 수액분리기(5)를 경유한 냉매를 팽창시키는 팽창밸브(6,7), 그리고 상기 팽창밸브(6,7)를 통과한 냉매를 기화시키는 실외측 증발기를 구비한다.1 and 2, a heat pump having improved cooling and heating efficiency according to an embodiment of the present invention includes a compressor 1, an indoor-side condenser 1 for condensing the high-temperature, high-pressure refrigerant discharged from the compressor 1, (6, 7) for expanding the refrigerant passed through the liquid separator (5) and the liquid separator (5), and an outdoor side (6, 7) for evaporating the refrigerant passing through the expansion valves And an evaporator.

상기 냉매는 압축기(1), 실내측 응축기(2), 수액분리기(5), 팽창밸브(6,7), 실외측 증발기를 순차적으로 순환하는 것으로, 상기 냉매의 순환으로부터 히트펌프는 동절기에는 난방운전모드(제상운전모드)로 동작하고, 하절기에는 냉방운전모드로 동작이 이루어지는 것이다.The refrigerant circulates sequentially through the compressor 1, the indoor condenser 2, the liquid separator 5, the expansion valves 6 and 7, and the outdoor evaporator, and the heat pump from the circulation of the refrigerant is heated The operation mode is the operation mode (defrost operation mode), and the operation mode is the cooling operation mode in the summer.

알려진 바와 같이, 히트펌프는 난방과 냉방을 위해서 사용될 수 있는 장치이지만, 아래에서는 설명의 편의를 위해 난방을 위해서 사용되는 경우를 중심으로 설명하기로 한다. 본 발명은 실외측 증발기가 서로 병렬로 연결되는 제 1,2 증발기(3,4)를 구비하고, 상기 제 1,2 증발기(3,4)를 이용하여 난방과 제상(除霜)을 동시에 할 수 있는 것이다.As is known, although the heat pump is a device that can be used for heating and cooling, the following description will focus on the case of being used for heating for convenience of explanation. The present invention is characterized in that the outdoor side evaporator is provided with first and second evaporators (3,4) connected in parallel to each other, and the first and second evaporators (3,4) are used to simultaneously perform heating and defrosting You can.

즉, 압축기(1)로부터 압축된 고온,고압의 냉매를 이용하여 상기 실내측 응축기(2)의 응축 성능을 높임은 물론, 상기 제 1,2 증발기(3,4)에 냉매와의 열교환을 통해 동절기에는 일정온도로 가열되는 용액을 공급하고, 하절기에는 일정온도로 냉각되는 용액을 공급하여, 하절기와 동절기에 각각 히트펌프의 냉,난방 효율을 개선함은 물론, 동절기에 제 1 증발기(3) 및/또는 제 2 증발기(4)에서 발생하는 서리를 열교환을 통해 일정온도로 가열되는 용액으로 제거하는 제상운전과 난방운전이 동시에 이루어질 수 있도록 하는 특징을 가지는 것이다.That is, by using the high-temperature and high-pressure refrigerant compressed from the compressor 1, not only the condensing performance of the indoor side condenser 2 can be improved, but also the heat exchange with the refrigerant is performed to the first and second evaporators 3, 4 In the winter season, a solution heated to a predetermined temperature is supplied and a solution cooled to a predetermined temperature during the summer season is supplied to improve the cooling and heating efficiency of the heat pump in the summer season and the winter season, And / or the frost generated in the second evaporator (4) is removed by a solution heated to a predetermined temperature through heat exchange, and a heating operation can be performed at the same time.

여기서, 도면에는 제 1,2 증발기(3)(4)만이 도시되어 있지만 두 개 이상의 증발기가 구비될 수도 있으며, 난방운전모드시 상기 실내측 응축기(2)는 응축작용을 하고, 상기 제 1,2 증발기(3,4)는 증발작용을 하지만, 냉방운전모드에서는 상기 실내측 응축기(2)는 증발작용을 하고, 상기 제 1,2 증발기(3,4)는 응축작용을 하는 것이다.Although only the first and second evaporators 3 and 4 are shown in the drawing, two or more evaporators may be provided. In the heating operation mode, the indoor condenser 2 performs a condensing operation, 2 evaporators 3 and 4 evaporate while the indoor condenser 2 evaporates and the first and second evaporators 3 and 4 condense in the cooling operation mode.

즉, 본 발명에 구비된 제 1,2 증발기(3,4)는 코일 형상을 가지고, 냉매가 유입되는 입구와 냉매가 배출되는 출구를 구비한 것으로, 상기 제 1,2 증발기(3,4)가 증발작용을 하는 경우에는 냉매가 입구를 통해 유입된 후 출구를 통해 배출되며, 상기 제 1,2 증발기(3,4)가 응축작용을 하는 경우에는 냉매가 출구를 통해 유입된 후 입구를 통해 배출되도록 하였다.That is, the first and second evaporators (3,4) provided in the present invention have a coil shape and have an inlet through which the refrigerant flows and an outlet through which the refrigerant is discharged. The first and second evaporators (3,4) The refrigerant is introduced through the inlet and then discharged through the outlet. When the first and second evaporators 3 and 4 are condensing, the refrigerant flows through the outlet and then flows through the inlet Respectively.

본 발명의 실시예에 있어 첨부된 도 1,2에서와 같이, 상기 제 1,2 증발기(3,4)의 입구측(도 1,2에서 상측부분)에 배관라인을 통해 상기 제 1 증발기(3) 및/또는 제 2 증발기(4)의 서리를 제상하기 위한 일정량의 용액을 저장하는 용액저장부(10)를 연결 구성하여 두는 것이다.In the embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, the first evaporator (3, 4) is connected to the inlet side (upper portion in FIGS. 1 and 2) of the first and second evaporators 3) and / or a solution reservoir 10 for storing a certain amount of solution for defrosting the frost of the second evaporator 4 is connected.

그리고, 상기 용액저장부(10)에는 상기 압축기(1)에서 압축되는 고온 고압의 냉매와 상기 용액저장부(10)부터 출수되는 용액을 열교환시키는 열교환부로서, 냉매 열교환기(21)와 폐열 열교환기(22)를 배관라인을 통해 연결 구성하여 두는 것이다.The solution storage part 10 is provided with a heat exchanging part for exchanging heat between the high temperature and high pressure refrigerant compressed by the compressor 1 and the solution discharged from the solution storage part 10. The refrigerant heat exchanger 21 and the waste heat exchange (22) is connected through a pipeline.

즉, 상기 냉매 열교환기(21)는 상기 압축기(1)에서 압축되는 고온 고압의 냉매와 상기 용액저장부(10)로부터 출수되는 용액을 열교환시키는 것으로, 상기 고온 고압의 냉매와 용액의 열교환은 냉매 순환라인의 온도가 설정온도보다 높거나 압력센서의 설정압력보다 높아 과열로 판정되어 냉매의 응축효율이 저하될 때 이루어지며, 상기 냉매는 용액과의 열교환을 통해 액화가 촉진된 후 상기 수액분리기(5)에 유입되도록 구성하여 두는 것이다.That is, the refrigerant heat exchanger 21 exchanges heat between the high-temperature high-pressure refrigerant compressed in the compressor 1 and the solution discharged from the solution storage part 10, and the heat exchange between the high- And the condensation efficiency of the refrigerant is deteriorated because the temperature of the circulation line is higher than the set temperature or higher than the set pressure of the pressure sensor and the refrigerant is heat- 5).

상기 폐열 열교환기(22)는 외부의 폐열과 상기 용액저장부(10)로부터 출수되는 용액을 열교환시키는 것으로, 상기 외부의 폐열과 용액의 열교환은 건물이나 외부의 폐열온도가 동절기의 외기온도보다 높거나, 또는 하절기의 외기온도보다 낮을 때 이루어지며, 동절기에 외부의 폐열과 열교환되는 용액은 냉매의 증발을 촉진시키도록 일정온도로 가열된 후 용액순환라인을 통해 제 1 증발기(3) 및/또는 제 2 증발기(4)에 유입되고, 하절기에 외부의 폐열과 열교환되는 용액은 일정온도로 냉각된 후 고온 냉매의 응축을 촉진시키도록 용액순환라인(L2)을 통해 제 1 증발기(3) 및/또는 제 2 증발기(4)에 유입되도록 구성하여 두는 것이다.The waste heat exchanger 22 exchanges heat between the external waste heat and the solution discharged from the solution storage part 10. The heat exchange between the external waste heat and the solution is performed such that the waste heat temperature of the building or outside is higher than the outside temperature of the winter season And the solution which is heat-exchanged with the waste heat in the winter season is heated to a predetermined temperature to promote the evaporation of the refrigerant, and then flows through the solution circulation line to the first evaporator 3 and / The solution which flows into the second evaporator 4 and is heat-exchanged with the waste heat in the summer is cooled to a predetermined temperature and then the first evaporator 3 and / or the second evaporator 3 is circulated through the solution circulation line L2, Or into the second evaporator (4).

이때, 상기 냉매 열교환기(21)와 폐열 열교환기(22)는 상기 용액순환라인(L2)에 연결 구성되며, 상기 용액저장부(10)와 상기 냉매 열교환기(21) 및 폐열 열교환기(22)는 분기처리되는 복수의 배관라인으로 연결 구성하여 두는 것이다.The refrigerant heat exchanger 21 and the waste heat exchanger 22 are connected to the solution circulation line L2 and the solution storage unit 10 is connected to the refrigerant heat exchanger 21 and the waste heat exchanger 22 Is connected to a plurality of pipeline lines to be branched.

한편, 상기 열교환부를 이루는 냉매 열교환기(21)와 폐열 열교환기(22), 그리고 상기 용액저장부(10)의 사이에는 건물이나 외부의 폐열온도가 하절기의 외기온도보다 낮거나 또는 동절기의 외기온도보다 높을 때 상기 용액저장부(10)에 저장된 용액을 상기 냉매 열교환기(21) 및/또는 상기 폐열 열교환기(22)로 순환시키도록 펌핑동작하는 이송펌프(30)에 설치되도록 하였다.Between the refrigerant heat exchanger 21 and the waste heat exchanger 22 and the solution reservoir 10 constituting the heat exchanger, the waste heat temperature of the building or the outside is lower than the outdoor temperature of the summer, or the outdoor temperature of the winter The solution stored in the solution storage part 10 is installed in the transfer pump 30 which is pumped to circulate the solution to the refrigerant heat exchanger 21 and / or the waste heat heat exchanger 22.

이때, 상기 압축기(1)와 실내측 응축기(2) 사이의 배관라인으로부터 상기 열교환부에 포함되는 냉매 열교환기(21)는 냉매 과열로 응축효율이 낮아질 때 압축기(1)에서 압축되는 고온 고압의 냉매 일부를 상기 실내측 응축기(2)를 거치지 않고 상기 열교환부에 포함되는 냉매 열교환기(21)로 순환시키는 바이패스라인(L1)이 연결 구성되도록 하였다.At this time, the refrigerant heat exchanger (21) included in the heat exchanging unit from the piping line between the compressor (1) and the indoor side condenser (2) has a high temperature and high pressure And a bypass line (L1) for circulating a part of the refrigerant to the refrigerant heat exchanger (21) included in the heat exchanger without passing through the indoor side condenser (2).

한편, 상기 용액순환라인(L2)은 상기 열교환부에 포함되는 냉매 열교환기(21) 및 폐열 열교환기(22)와 상기 제 1,2 증발기(3,4)의 출구측(도 1,2의 하측부분)으로 연결되는 것이며, 이는 상기 열교환부에 포함되는 냉매 열교환기(21) 및/또는 폐열 열교환기(22)로부터 냉매와 열교환되어 가열(또는 냉각)된 용액을 상기 제 1 증발기(3) 및/또는 제 2 증발기(4)로 순환시키도록 구성하여 두는 것이다.The solution circulation line L2 is connected to the outlet side of the refrigerant heat exchanger 21 and the waste heat exchanger 22 of the heat exchanger and the outlet side of the first and second evaporators 3, (Or cooled) from the refrigerant heat exchanger 21 and / or the waste heat heat exchanger 22 included in the heat exchanger to the first evaporator 3, And / or the second evaporator (4).

그리고, 상기 압축기(1)와 실내측 응축기(2) 사이의 배관라인과 바이패스라인(L1)은 삼방밸브(V2)로 연결 구성하고, 상기 삼방밸브(V2)는 고온 고압의 냉매 일부를 상기 바이패스라인(L1)으로 순환시키도록 냉매순환라인(액관)의 온도를 측정하는 온도센서 또는 냉매순환라인의 압력을 측정하는 압력센서에 의해 그 개폐가 제어되도록 구성하여 두는 것이다.The pipe line between the compressor 1 and the indoor side condenser 2 and the bypass line L1 are connected by a three-way valve V2. The three-way valve V2 connects a part of the high- The temperature sensor for measuring the temperature of the refrigerant circulation line (liquid pipe) or the pressure sensor for measuring the pressure of the refrigerant circulation line so as to circulate the refrigerant through the bypass line L1.

여기서, 상기 제 1,2 증발기(3,4)의 입구측 및 출구측 배관라인은 물론, 실내측 응축기(2)와 수액분리기(5)를 연결하는 배관라인에는 도면에는 표시하지 않았지만 체크밸브가 설치 구성되며, 이러한 체크밸브들은 온도센서 또는 압력센서에 의해 그 개폐가 순차 또는 선별적으로 이루어지는 것이다.Here, piping lines connecting the indoor side condenser 2 and the liquid separator 5 as well as the inlet and outlet piping lines of the first and second evaporators 3 and 4 are not shown in the drawing, And these check valves are opened or closed by a temperature sensor or a pressure sensor in a sequential or selective manner.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 냉난방 효율이 개선된 히트펌프의 작용에 대하여 난방운전모드(제상운전모드)와 냉방운전모드에 따라 설명하면 다음과 같다.The operation of the heat pump with improved cooling and heating efficiency according to the embodiment of the present invention will be described according to the heating operation mode (defrost operation mode) and the cooling operation mode as follows.

여기서, 상기 난방운전모드는 정상적인 난방운전모드와 응축효율이 저하된 난방운전모드가 있으며, 이하 이를 구체적으로 살펴보기로 한다.
Here, the heating operation mode includes a normal heating operation mode and a heating operation mode in which the condensation efficiency is decreased. Hereinafter, the operation will be described in detail.

[정상적인 난방운전모드][Normal heating operation mode]

정상적인 난방운전모드는 냉매배관라인의 온도가 과열되기 전(예; 35℃ 이하)으로 응축효율이 정상적인 범위인 경우이며, 이는 냉매가 과열된 상태를 감지하기 위해 냉매배관라인의 온도센서 및 고압측에 압력센서를 설치하여 둔 상태에서, 상기 온도센서 및 압력센서로부터 측정되는 온도와 압력은 비례하기 때문에 압력센서의 압력이 설정압력 이하일 때와 냉매배관라인의 온도센서가 설정온도 이하였을 때 응축이 양호하다고 판단하는 범위를 의미하는 것이다.The normal heating operation mode is a case where the condensing efficiency is within a normal range before the temperature of the refrigerant piping line is overheated (for example, 35 ° C or less). This is because the temperature sensor of the refrigerant piping line and the high- The temperature and the pressure measured by the temperature sensor and the pressure sensor are proportional to each other. Therefore, when the pressure of the pressure sensor is lower than the set pressure and when the temperature sensor of the refrigerant pipeline is below the set temperature, It means a range judged to be good.

즉, 압축기(1)에서 고온 고압의 기체 냉매가 토출되어 사방밸브(V1)를 통과 후 삼방밸브(V2)를 통과하여 실내측 응축기(2)에서 내부 공기 또는 물과 열교환되어 기체 냉매는 액화된 후 체크밸브를 통과하게 된다.That is, the gas refrigerant of high temperature and high pressure is discharged from the compressor 1, passes through the four-way valve V1, passes through the three-way valve V2 and is heat-exchanged with the internal air or water in the indoor side condenser 2, Through the check valve.

다음으로, 상기 체크밸브를 통과하는 고압의 액상 냉매는 수액분리기(5)에 유입되고, 상기 수액분리기(5)에 유입되는 고압의 액상 냉매는 팽창변(6,7)을 각각 통과한 이후에 실외측 증발기인 병렬의 제 1,2 증발기(3,4)에서 저온 저압의 기상 냉매로 증발된 다음 사방밸브(V1)를 통과한 후 수액분리기(5)에서 한번 더 열교환된다.Next, the high-pressure liquid-phase refrigerant passing through the check valve flows into the liquid separator 5, and the high-pressure liquid-phase refrigerant flowing into the liquid separator 5 passes through the expansion valves 6 and 7, Temperature and low-pressure gaseous refrigerant in the first and second evaporators 3 and 4 in parallel, which are side evaporators, then passes through the four-way valve V1, and is further heat-exchanged in the liquid separator 5 once.

그리고, 상기 수액분리기(5)에서 열교환된 냉매는 저온 저압의 기체 상태 냉매가 전환된 후 압축기(1)에 유입되는 것이다.The refrigerant heat-exchanged in the liquid separator 5 flows into the compressor 1 after the low-temperature and low-pressure gaseous refrigerant is switched.

이때, 건물이나 외부의 폐열 온도가 겨울철 외기온도보다 높고 이를 온도센서 또는 압력센서에 의해 감지되는 경우, 상기 감지된 신호에 의해 이송펌프(30)가 펌핑동작을 하게 되고, 상기 이송펌프(30)의 펌핑동작으로부터 용액저장부(10)에 저장된 일정량의 용액이 열교환부에 포함되는 폐열 열교환기(22)로 유입된다.At this time, when the waste heat temperature of the building or the outside is higher than the winter outside temperature and it is sensed by the temperature sensor or the pressure sensor, the conveying pump 30 performs the pumping operation by the sensed signal, A certain amount of the solution stored in the solution reservoir 10 flows into the waste heat exchanger 22 included in the heat exchanger.

그러면, 상기 폐열 열교환기(22)에 유입된 용액은 폐열과 열교환되어 가열된 후 용액순환라인(L2)을 통해 제 1,2 증발기(3,4)의 출구측을 통해 내부로 유입되며, 이에따라 상기 제 1,2 증발기(3,4)에서의 냉매에 대한 증발이 촉진되면서 히트펌프의 난방운전모드에서 난방효율이 향상되고, 상기 냉매 증발을 촉진시킨 용액은 상기 제 1,2 증발기(3,4)의 입구측을 통해 토출된 후 용액저장부(10)로 순환되어 저장되는 것이다.
Then, the solution flowing into the waste heat exchanger 22 is heat-exchanged with the waste heat, and is heated and then flows into the interior of the first and second evaporators 3 and 4 through the solution circulation line L2, The evaporation of the refrigerant in the first and second evaporators 3 and 4 is promoted to improve the heating efficiency in the heating operation mode of the heat pump and the solution accelerating the evaporation of the refrigerant is supplied to the first and second evaporators 3 and 4, 4, and then circulated and stored in the solution storage part 10.

[응축효율이 저하되는 난방운전모드][Heating operation mode in which condensing efficiency is lowered]

응축효율이 저하되는 난방운전모드는 냉매배관라인의 온도가 과열되어(예; 35℃ 이상) 응축이 잘 이루어지지 않는 경우이며, 이는 냉매가 과열된 상태를 감지하기 위해 냉매배관라인의 온도센서 및 고압측에 압력센서를 설치하여 둔 상태에서, 상기 온도센서 및 압력센서로부터 측정되는 온도와 압력은 비례하기 때문에 압력센서로 압력이 설정압력 이상 상승되었을 때 또는 냉매배관라인의 온도센서가 설정온도 이상으로 상승하였을 때 응축이 잘 안된다는 것으로 판단하는 범위를 의미하는 것이다.The heating operation mode in which the condensing efficiency is lowered is a case where the refrigerant piping line temperature is overheated (for example, 35 ° C or more) and the condensing is not performed well. This is because the refrigerant pipeline line temperature sensor Since the temperature and the pressure measured by the temperature sensor and the pressure sensor are proportional to each other when the pressure sensor is installed on the high pressure side, when the pressure is raised by the pressure sensor by more than a set pressure or when the temperature sensor of the refrigerant pipe line is above the set temperature Which means that it is judged that condensation does not work well.

즉, 압축기(1)에서 고온 고압의 기체 냉매가 토출되어 사방밸브(V1)를 통과한 이후에 냉매배관라인에 설치되는 온도센서의 설정온도보다 높거나, 압력센서의 설정 값보다 측정된 압력이 높아진 상태에서 냉매가 삼방밸브(V2)를 통과할 때, 상기 삼방밸브(V2)는 바이패스라인(L1)으로 개방된다.That is, when the high-temperature and high-pressure gas refrigerant is discharged from the compressor 1 and passes through the four-way valve V1, the pressure measured by the pressure sensor is higher than the set temperature of the temperature sensor provided in the refrigerant pipe line When the refrigerant passes through the three-way valve V2 in an elevated state, the three-way valve V2 opens to the bypass line L1.

그러면, 실내측 응축기(2)에서 내부 공기 또는 물과 열교환되어 고온 고압의 기체 냉매는 액화되어 체크밸브를 통과한 후 수액분리기(5)에 유입되지만, 일부의 냉매는 상기 실내측 응축기(2)를 통과하지 않고 상기 바이패스라인(L1)으로 우회하여 냉매 열교환기(21)에 유입되며, 상기 냉매 열교환기(21)에 유입된 냉매는 용액과 열교환이 이루어진 이후에 액화가 촉진되어 상기 수액분리기(5)로 유입된다.Then, the gas refrigerant of high temperature and high pressure which is heat-exchanged with the indoor air or water in the indoor side condenser 2 is liquefied and flows into the liquid separator 5 after passing through the check valve, And bypasses the bypass line L1 and flows into the refrigerant heat exchanger 21. The refrigerant introduced into the refrigerant heat exchanger 21 is liquefied after the heat exchange with the solution is promoted, (5).

그러면, 상기 수액분리기(5)에 액화가 촉진되어 유입되는 액상의 고압 냉매는 팽창변(6,7)을 통과한 이후에 제 1,2 증발기(3,4)에서 저온 저압의 기상 냉매로 증발되어 사방밸브(V1)를 통과한 후 수액분리기(5)에서 한번 더 열교환이 이루어지고, 상기 열교환된 냉매는 저온 저압의 기체 상태 냉매가 전환되면서 압축기(1)로 흡입되는 것이다.Then, the liquid-phase high-pressure refrigerant, which is introduced into the liquid separator 5 through the liquid-phase separator 5, is evaporated into the low-temperature and low-pressure gaseous refrigerant in the first and second evaporators 3, 4 after passing through the expansion valves 6, After passing through the four-way valve (V1), heat exchange is once again performed in the liquid separator (5), and the heat-exchanged refrigerant is sucked into the compressor (1) while the gaseous state refrigerant at low temperature and pressure is switched.

즉, 냉매배관라인에 설치되는 온도센서의 측정된 온도가 설정온도보다 높거나 압력이 설정값보다 높아졌을 때 이송펌프(30)의 펌핑동작이 이루어져 용액저장부(10)에 저장되는 용액을 상기 냉매 열교환기(21)로 순환시키게 되는 바,That is, when the measured temperature of the temperature sensor installed in the refrigerant pipe line is higher than the set temperature or when the pressure becomes higher than the set value, the pumping operation of the transfer pump 30 is performed to store the solution stored in the solution storage part 10 The refrigerant is circulated to the refrigerant heat exchanger 21,

상기 냉매 열교환기(21)에서는 냉매가 상기 용액과 열교환이 이루어지고, 이에따라 차가운 용액은 상기 냉매와의 열교환을 통해 가열되어 용액순환라인(L2)을 통해 제 1,2 증발기(3,4)로 순환되면서 외기와 열교환된 후 냉각된 상태로 용액저장부(10)로 리턴 유입이 이루어지는 것이다.In the refrigerant heat exchanger 21, the refrigerant is heat-exchanged with the solution, and the cold solution is heated through heat exchange with the refrigerant, and is circulated through the solution circulation line L2 to the first and second evaporators 3 and 4 Exchanged with the outside air while being circulated and then returned to the solution storage part 10 in a cooled state.

여기서, 상기 냉매배관라인에 설치되는 온도센서의 측정온도 또는 압력센서의 측정 압력값이 설정된 온도 또는 압력보다 낮아질때까지 상기 용액저장부(10)에 저장되는 용액은 이송펌프(30)의 펌핑동작으로부터 계속하여 가열 및 냉각의 순환 이동되는 것이다.The solution stored in the solution storage unit 10 until the measured temperature of the temperature sensor installed in the refrigerant pipe line or the measured pressure value of the pressure sensor becomes lower than the set temperature or pressure is supplied to the pumping operation of the transfer pump 30 And is circulated and moved between heating and cooling.

이때, 건물이나 외부의 폐열 온도가 겨울철 외기온도보다 높고 이를 온도센서 또는 압력센서에 의해 감지되는 경우, 상기 감지된 신호에 의해 이송펌프(30)가 펌핑동작을 하게 되고, 상기 이송펌프(30)의 펌핑동작으로부터 용액저장부(10)에 저장된 일정량의 용액이 열교환부에 포함되는 폐열 열교환기(22)로 유입된다.At this time, when the waste heat temperature of the building or the outside is higher than the winter outside temperature and it is sensed by the temperature sensor or the pressure sensor, the conveying pump 30 performs the pumping operation by the sensed signal, A certain amount of the solution stored in the solution reservoir 10 flows into the waste heat exchanger 22 included in the heat exchanger.

그러면, 상기 폐열 열교환기(22)에 유입된 용액은 폐열과 열교환되어 가열된 후 용액순환라인(L2)을 통해 제 1,2 증발기(3,4)의 출구측을 통해 내부로 유입되며, 이에따라 상기 제 1,2 증발기(3,4)에서의 냉매에 대한 증발이 촉진되면서 히트펌프의 난방운전모드에서 난방효율이 향상되고, 상기 냉매 증발을 촉진시킨 용액은 상기 제 1,2 증발기(3,4)의 입구측을 통해 토출된 후 용액저장부(10)로 순환되어 저장될 수 있는 것이다.
Then, the solution flowing into the waste heat exchanger 22 is heat-exchanged with the waste heat, and is heated and then flows into the interior of the first and second evaporators 3 and 4 through the solution circulation line L2, The evaporation of the refrigerant in the first and second evaporators 3 and 4 is promoted to improve the heating efficiency in the heating operation mode of the heat pump and the solution accelerating the evaporation of the refrigerant is supplied to the first and second evaporators 3 and 4, 4), and then circulated and stored in the solution storage part 10.

[제상운전모드][Defrosting mode]

한편, 상기 히트펌프가 난방운전모드로 동작하고 있는 상태에서 실외측에 위치하는 제 1 증발기(3) 및/또는 제 2 증발기(4)에서 서리가 발생하여 제상이 필요로 하는 경우, 이러한 제상운전모드는 외기온도가 5℃ 이하였을 때 서리를 감지하는 센서가 작동함으로써 동작이 이루어지는 것이다.On the other hand, when defrosting occurs in the first evaporator 3 and / or the second evaporator 4 located on the outdoor side in a state where the heat pump is operating in the heating operation mode, Mode is operated when a sensor for sensing frost is operated when the outside temperature is below 5 ° C.

일예로, 외기온도가 낮은 상태에서 눈을 감지하는 센서가 작동하게 되면, 상기 센서의 작동이 이루어진 이후에 일정시간 경과된 상태에서 히트펌프가 제상운전모드로 동작하게 되며, 이는 서리가 감지되었다는 신호가 감지되는 경우에 제상운전이 시작되고, 서리가 제거되었다는 신호가 입력되면 제상운전이 종료되며, 상기와 같은 제상운전모드의 동작중에도 동시에 난방은 정지없이 운전되는 것이다.For example, when the sensor for sensing the snow is operated in a state in which the outside air temperature is low, the heat pump operates in the defrosting mode in a certain time after the operation of the sensor is performed, The defrosting operation is started. When the signal indicating that the frost is removed is inputted, the defrosting operation is terminated. At the same time during the operation of the defrosting operation mode, the heating is also operated without stopping.

즉, 제상상관련센서가 작동하여 제상운전신호를 발생되면, 압축기(1)에서 고온 고압의 기체 냉매가 토출되어 사방밸브(V1)를 통과한 이후에 삼방밸브(V2)를 통과하게 되는데, 상기 삼방밸브(V2)를 통과할 때 냉매 유량의 변화가 있으며, 일부 냉매는 삼방밸브(V2)를 통과한 후 실내측 응축기(2)에서 내부 공기 또는 물과 열교환되어 액화가 이루어진 상태에서 수액분리기(5)에 유입된다.That is, when the defrosting operation signal is generated by operating the defrosting-related sensor, the gas refrigerant of high temperature and high pressure is discharged from the compressor 1 and passes through the three-way valve V2 after passing through the four-way valve V1. There is a change in refrigerant flow rate when passing through the three-way valve V2, and some refrigerant passes through the three-way valve V2 and is then heat-exchanged with internal air or water in the indoor side condenser 2, 5).

이때, 상기 삼방밸브(V2)의 개방으로부터 고온 고압의 냉매 일부는 상기 실내측 응축기(2)를 통과하지 않고 바이패스라인(L1)으로 우회하여 냉매 열교환기(21)에서 용액과 열교환되어 액화가 촉진되고, 상기 액화가 촉진된 냉매는 수액분리기(5)로 유입된다.At this time, a part of the refrigerant of high temperature and high pressure from the opening of the three-way valve V2 bypasses the bypass line L1 without passing through the indoor side condenser 2, and is heat-exchanged with the solution in the refrigerant heat exchanger 21, And the refrigerant whose liquefaction is promoted flows into the liquid separator 5.

여기서, 상기 냉매 열교관기(21)에서 상기 냉매의 액화를 촉진시키는 용액은 용액저장부(10)에 저장되는 용액이 이송펌프(30)의 펌핑동작으로부터 상기 냉매 열교환기(21)로 유입되는 것이며, 열교환을 통해 상기 냉매의 액화를 촉진시킨 용액은 가열된 후 용액순환라인(L2)을 통해 제상신호를 보내는 제 1 증발기(3) 및/또는 제 2 증발기(4)로 유입되고, 이에따라 상기 가열된 용액이 상기 제 1 증발기(3) 및/또는 제 2 증발기(4)에서 발생한 서리를 제거할 수 있는 것이다.Here, in the solution for promoting the liquefaction of the refrigerant in the refrigerant pipe bridge 21, the solution stored in the solution storage part 10 flows into the refrigerant heat exchanger 21 from the pumping operation of the transfer pump 30 , The solution accelerating the liquefaction of the refrigerant through heat exchange is heated and then flows into the first evaporator 3 and / or the second evaporator 4 which sends a defrost signal through the solution circulation line L2, The frozen solution generated in the first evaporator 3 and / or the second evaporator 4 can be removed.

이때, 상기 수액분리기(5)로 유입되는 액상의 고압 냉매는 제상운전을 하지 않은 팽창변(6) 및/또는 팽창변(7)을 통과한 후 제 1 증발기(3) 및/또는 제 2 증발기(4)에서 저온 저압의 기상 냉매로 증발되어 사방밸브(V1)를 통과한 후 상기 수액분리기(5)에서 한번 더 열교환이 이루어지고, 상기 열교환된 냉매는 저온 저압의 기체 상태 냉매로 전환되어 압축기(1)로 흡입되는 것이며, 이는 종래 히트펌프의 제상운전시 고온 고압의 냉매를 실외기로 보내 서리를 제거하는 단점을 보완한 것이다.In this case, the liquid high-pressure refrigerant flowing into the liquid separator 5 passes through the expansion valve 6 and / or the expansion valve 7 which has not undergone the defrosting operation, and then flows into the first evaporator 3 and / or the second evaporator 4 Temperature low-pressure gaseous refrigerant, passes through the four-way valve V1 and is once again subjected to heat exchange in the liquid separator 5, and the heat-exchanged refrigerant is converted into low-temperature low-pressure gaseous refrigerant, This compensates for the disadvantage of removing the frost by sending refrigerant of high temperature and high pressure to the outdoor unit during the defrosting operation of the conventional heat pump.

즉, 종래 히트펌프의 제상운전시 고온 고압의 냉매를 실외기로 보내 서리를 제거하는 방법은 서리를 제거할 때 냉매가 응축되는 사이클이므로, 때에 따라 증발되지 않은 뜨거운 냉매 또는 액상의 냉매가 압축기(1)로 흡입되어 과열 및 과부하 액 압축으로 인한 압축기의 고장이 발생하지만, 본 발명에서는 이러한 고장 원인을 없앨 수 있도록 냉매가 아닌 용액을 가열하여 병렬의 제 1,2 증발기(3)(4)를 선택하여 제상하거나, 또는 냉매로 제상운전을 할 때 발생되는 과열 및 과부하 요인을 제거함으로써 압축기를 보호하는 기술적 특징을 제공하게 되는 것이다.
That is, in the conventional defrosting operation of the heat pump, the refrigerant of high temperature and high pressure is sent to the outdoor unit to remove the frost. In this case, since the refrigerant is condensed when the frost is removed, hot refrigerant or liquid refrigerant, In the present invention, the first and second evaporators 3 and 4 in parallel are heated by heating the solution other than the refrigerant so as to eliminate the cause of the failure. A defrosting operation or a defrosting operation by defrosting with a refrigerant, thereby protecting the compressor.

[냉방운전모드][Cooling operation mode]

압축기(1)에서 고온 고압의 기체 냉매가 사방밸브(V1)를 통과한 이후에 실외측의 제 1,2 응축기(난방운전모드에서는 증발기)(3,4)에서 응축되어 액상의 냉매로 전환되고, 전환된 액상의 냉매가 체크밸브를 통과하여 수액분리기(5)에 유입된다.After the high-temperature and high-pressure gas refrigerant in the compressor 1 passes through the four-way valve V1, the refrigerant is condensed in the first and second condensers (in the heating operation mode) (3,4) , And the converted liquid refrigerant passes through the check valve and flows into the liquid separator (5).

그러면, 수액분리기(5)에 유입되는 액상의 고압 냉매는 실내측 증발기(난방운전모드에서는 응축기)(2)에서 내부 공기 또는 물과 열교환되어 증발된 저압의 기체 냉매로 전환된 후 사방밸브(V1)를 통과하고, 상기 사방밸브(V1)를 통과한 저압의 기체 냉매는 수액분리기(5)에서 한번 더 열교환된 후 저온 저압의 기체상태 냉매로 전환되어 압축기(1)로 흡입된다.Then, the liquid high-pressure refrigerant flowing into the liquid separator 5 is converted into low-pressure gas refrigerant vaporized by heat exchange with the internal air or water in the indoor side evaporator 2 (the condenser in the heating operation mode) The low-pressure gaseous refrigerant passing through the four-way valve V1 is once again subjected to heat exchange in the liquid separator 5, and then is converted into low-temperature low-pressure gaseous refrigerant and sucked into the compressor 1.

이때, 건물이나 외부의 폐열온도가 여름철 외기보다 낮고 이를 센서가 감지하게 되면, 상기 감지신호로부터 이송펌프(21)의 펌핑동작이 이루어지면서 용액저장부(10)에 저장되는 용액을 폐열 열교환기(22)로 순환시키게 된다.At this time, when the waste heat temperature of the building or the outside is lower than the outside temperature in summer and the sensor senses it, the pump stored in the solution storage part 10 is pumped from the detection signal to the waste heat exchanger 22).

그러면, 상기 폐열 열교환기(22)에서는 용액이 폐열과 열교환되어 냉각되고, 상기 냉각된 용액은 용액순환라인(L2)을 통해 실외측의 제 1,2 응축기(3,4)에 유입되면서, 상기 제 1,2 응축기(3,4)에서는 상기 냉각된 용액에 의해 고온의 냉매에 대한 응축이 촉진되면서 냉방운전모드에서 히트펌프의 냉방효율을 향상시키게 되며, 상기 냉매의 응축을 촉진시킨 용액은 용액저장부(10)로 리턴 순환이 이루어지는 것이다.Then, in the waste heat exchanger 22, the solution is cooled by heat exchange with the waste heat, and the cooled solution flows into the first and second condensers 3 and 4 on the outdoor side through the solution circulation line L2, In the first and second condensers 3 and 4, the cooling solution promotes the condensation of the high-temperature refrigerant, thereby improving the cooling efficiency of the heat pump in the cooling operation mode. The solution accelerating the condensation of the refrigerant, And the return cycle is performed to the storage unit 10.

이상에서 본 발명의 냉난방효율이 개선된 히트펌프에 대한 기술사상을 첨부도면과 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.While the present invention has been described with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention.

따라서, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It is to be understood that such changes and modifications are within the scope of the claims.

1 ; 압축기 2 ; 응축기
3,4; 제 1,2 증발기 5 ; 수액분리기
6,7; 팽창밸브 10; 용액저장부
21; 냉매 열교환기 22; 폐열 열교환기
30; 이송펌프
One ; Compressor 2; Condenser
3,4; First and second evaporators 5; Liquid separator
6.7; An expansion valve 10; The solution reservoir
21; A refrigerant heat exchanger 22; Waste heat exchanger
30; Transfer pump

Claims (5)

압축기, 실내측 응축기, 실외측 증발기, 수액분리기, 팽창변을 구비하는 히트펌프를 구성하되,
상기 실외측 증발기는 병렬의 제 1,2 증발기로 구성하고,
상기 제 1,2 증발기의 입구측에는 동절기에 상기 제 1,2 증발기의 서리를 제상하기 위한 용액을 저장하는 용액저장부를 연결 구성하며,
상기 용액저장부에는 상기 압축기에서 압축되는 고온 고압의 냉매와 상기 용액저장부부터 출수되는 용액을 열교환시키는 열교환부를 연결 구성하고,
상기 열교환부와 상기 용액저장부의 사이에는 건물이나 외부의 폐열온도가 하절기의 외기온도보다 낮거나 또는 동절기의 외기온도보다 높을 때 상기 용액저장부에 저장된 용액을 상기 열교환부로 순환시키도록 펌핑동작하는 이송펌프를 구성하며,
상기 압축기와 실내측 응축기 사이의 배관라인으로부터 상기 열교환부에는 냉매 과열로 응축효율이 낮아질 때 압축기에서 압축되는 고온 고압의 냉매 일부를 실내측 응축기를 거치지 않고 열교환부로 순환시키는 바이패스라인을 연결 구성하고,
상기 열교환부와 상기 제 1,2 증발기의 출구측은 상기 열교환부로부터 냉매와 열교환되어 가열된 용액을 상기 제 1,2 증발기로 순환시키는 용액순환라인을 연결 구성하는 것을 특징으로 하는 히트펌프.
A condenser, an indoor condenser, an outdoor evaporator, a liquid separator, and a heat pump,
Wherein the outdoor side evaporator comprises a first and a second evaporator in parallel,
A solution storage unit for storing a solution for defrosting the frost of the first and second evaporators is connected to the inlet side of the first and second evaporators,
The solution storage unit is connected to a high-temperature, high-pressure refrigerant compressed by the compressor and a heat-exchanging unit for exchanging heat with the solution discharged from the solution storage unit,
Wherein the solution stored in the solution storage portion is circulated between the heat exchange portion and the solution storage portion to circulate the solution stored in the solution storage portion to the heat exchange portion when the waste heat temperature of the building or the outside is lower than the outdoor temperature of the winter season or the outdoor temperature of the winter season, A pump,
A bypass line is connected to the heat exchanging unit from the piping line between the compressor and the indoor side condenser to circulate a part of the high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the compressor to the heat-exchanging unit without passing through the indoor side condenser ,
Wherein the outlet of the heat exchanging unit and the first and second evaporators is connected to a solution circulation line for circulating the heated solution through the heat exchange unit with the refrigerant to the first and second evaporators.
제 1 항에 있어서, 상기 열교환부는,
상기 압축기에서 압축되는 고온 고압의 냉매와 상기 용액저장부로부터 출수되는 용액을 열교환시키는 냉매 열교환기와, 외부의 폐열과 상기 용액저장부로부터 출수되는 용액을 열교환시키는 폐열 열교환기를 포함하여 구성하고, 상기 냉매 열교환기와 폐열 열교환기는 상기 용액순환라인에 연결 구성하는 것을 특징으로 하는 히트펌프.
The heat exchanger according to claim 1,
A refrigerant heat exchanger for exchanging heat between the high-temperature high-pressure refrigerant compressed in the compressor and the solution discharged from the solution reservoir; and a waste heat exchanger for exchanging heat between the waste heat from the outside and the solution discharged from the solution reservoir, Wherein the heat exchanger and the waste heat exchanger are connected to the solution circulation line.
제 2 항에 있어서, 상기 냉매 열교환기에서 고온 고압의 냉매와 용액의 열교환은 냉매 순환라인의 온도가 설정온도보다 높거나 압력스위치의 설정압력보다 높아 과열로 판정되어 냉매의 응축효율이 저하될 때 이루어지며, 상기 냉매는 용액과의 열교환을 통해 액화가 촉진된 후 상기 수액분리기에 유입되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 히트펌프.The refrigerant heat exchanger according to claim 2, wherein the heat exchange between the high temperature and high pressure refrigerant and the solution in the refrigerant heat exchanger is determined to be overheat because the temperature of the refrigerant circulation line is higher than the set temperature or higher than the set pressure of the pressure switch, Wherein the refrigerant is introduced into the liquid separator after the liquefaction is promoted through heat exchange with the solution. 제 2 항에 있어서, 상기 폐열 열교환기에서 외부의 폐열과 용액의 열교환은 건물이나 외부의 폐열온도가 동절기의 외기온도보다 높거나, 또는 하절기의 외기온도보다 낮을 때 이루어지며, 동절기에 외부의 폐열과 열교환되는 용액은 냉매의 증발을 촉진시키도록 일정온도로 가열된 후 용액순환라인을 통해 제 1,2 증발기에 유입되고, 하절기에 외부의 폐열과 열교환되는 용액은 일정온도로 냉각된 후 고온 냉매의 응축을 촉진시키도록 용액순환라인을 통해 제 1,2 증발기에 유입되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 히트펌프.The waste heat exchanger according to claim 2, wherein the heat exchange between the external waste heat and the solution in the waste heat exchanger is performed when the waste heat temperature of the building or the outside is higher than the outside temperature of the winter season or lower than the outside temperature of the summer season, Is heated to a predetermined temperature to promote evaporation of the refrigerant, flows into the first and second evaporators through the solution circulation line, and the solution, which is heat-exchanged with external waste heat in the summer, is cooled to a predetermined temperature, Is introduced into the first and second evaporators through a solution circulation line to promote condensation of the heat pump. 제 1 항에 있어서, 상기 압축기와 실내측 응축기 사이의 배관라인과 바이패스라인은 삼방밸브로 연결 구성하고, 상기 삼방밸브는 고온 고압의 냉매 일부를 상기 바이패스라인으로 순환시키도록 냉매순환라인(액관)의 온도를 측정하는 온도센서 또는 냉매순환라인의 압력을 측정하는 압력센서에 의해 개폐가 제어되는 것을 특징으로 하는 히트펌프.The refrigerant circulation system according to claim 1, wherein the piping line and the bypass line between the compressor and the indoor condenser are connected by a three-way valve, and the three-way valve is connected to the refrigerant circulation line Wherein the opening / closing of the heat pump is controlled by a temperature sensor for measuring the temperature of the refrigerant circulation line or a pressure sensor for measuring the pressure of the refrigerant circulation line.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101699531B1 (en) * 2016-02-19 2017-01-24 한국이미지시스템(주) Computer room air-conditioner with a split heat pipe heat exchanger and the control system
CN110726196A (en) * 2019-10-10 2020-01-24 合肥天鹅制冷科技有限公司 Air conditioner and cold liquid integrated system
USD934284S1 (en) 2014-10-23 2021-10-26 Visa International Service Association Display screen or portion thereof with animated graphical user interface

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD934284S1 (en) 2014-10-23 2021-10-26 Visa International Service Association Display screen or portion thereof with animated graphical user interface
KR101699531B1 (en) * 2016-02-19 2017-01-24 한국이미지시스템(주) Computer room air-conditioner with a split heat pipe heat exchanger and the control system
CN110726196A (en) * 2019-10-10 2020-01-24 合肥天鹅制冷科技有限公司 Air conditioner and cold liquid integrated system
CN110726196B (en) * 2019-10-10 2024-06-04 合肥天鹅制冷科技有限公司 Cold liquid integrated system of air conditioner

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