KR100563303B1 - Heat pump cooling-heating system with water heat exchanging type - Google Patents

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KR100563303B1 KR1020040053937A KR20040053937A KR100563303B1 KR 100563303 B1 KR100563303 B1 KR 100563303B1 KR 1020040053937 A KR1020040053937 A KR 1020040053937A KR 20040053937 A KR20040053937 A KR 20040053937A KR 100563303 B1 KR100563303 B1 KR 100563303B1
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Abstract

본 발명은, 히트펌프 유닛(GHP 및 EHP 또는 GSHPs)이 냉난방 여하에 따라 냉매를 응축 또는 증발시키는 열교환기를 갖되, 그 열교환기가 공기에 비해 비열이 낮은 물(=열교환수)을 이용하는 수 열교환기로 되어 있어 냉난방 효율을 향상시키도록 의도된 수 열교환식 히트펌프 냉난방 시스템에 관한 것으로서, 냉매의 양방향 흐름을 냉매 유로(11) 내에서 허용하는 히트펌프 유닛(10)과 그 히트펌프 유닛(10)에 접속되어 실내를 선택적으로 냉난방하는 적어도 하나의 가스 순환식 실내기(20a, 20b,…,20n)를 갖는 한편, 물을 열교환수로 하여 냉난방 여하에 따라 상기 냉매를 응축 또는 증발시키는 수 열교환기(16)를 상기 냉매 유로(11) 상에서 압축기(12), 4웨이 밸브(14) 및 팽창밸브(18a, 18b,…,18n)와 함께 구비하는 상기 히트펌프 유닛(10)과, 상기 수 열교환기(16)에서 서로 연통하는 급수관(32 또는 32') 및 회수관(34 또는 34')을 구비하고서, 상기 수 열교환기(16)를 향해 열교환수를 연속적으로 공급하는 열교환수 공급기(30)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention provides a heat exchanger in which a heat pump unit (GHP and EHP or GSHPs) condenses or evaporates a refrigerant depending on whether it is heated or cooled. The present invention relates to a water heat exchanger type heat pump air conditioning system, which is intended to improve cooling and heating efficiency, and which is connected to a heat pump unit 10 and a heat pump unit 10 that allow two-way flow of refrigerant in the refrigerant passage 11. And at least one gas circulation indoor unit (20a, 20b, ..., 20n) which selectively cools and heats the room, while condensing or evaporating the refrigerant according to cooling and heating using water as heat exchange water. The heat pump unit 10 and the water heat exchanger 16 including the compressor 12, the four-way valve 14, and the expansion valves 18a, 18b,..., 18n on the refrigerant passage 11. Each other in) And a heat exchange water supply device 30 having a water supply pipe 32 or 32 'communicating therewith and a recovery pipe 34 or 34' and continuously supplying heat exchange water toward the water heat exchanger 16. do.

열교환수, 히트펌프, 수 열교환기, 냉난방, 급수관, 회수관Heat exchange water, heat pump, water heat exchanger, air conditioning, water supply pipe, recovery pipe

Description

수 열교환식 히트펌프 냉난방 시스템{HEAT PUMP COOLING-HEATING SYSTEM WITH WATER HEAT EXCHANGING TYPE}Water heat exchanger type heat pump air conditioning system {HEAT PUMP COOLING-HEATING SYSTEM WITH WATER HEAT EXCHANGING TYPE}

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 수 열교환식 히트펌프 냉난방 시스템을 개략적으로 도시한 구성도.1 is a schematic view showing a water heat exchange type heat pump air conditioning system according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 수 열교환식 히트펌프 냉난방 시스템을 개략적으로 도시한 구성도.Figure 2 is a schematic diagram showing a water heat exchange type heat pump cooling and heating system according to a second embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 수 열교환식 히트펌프 냉난방 시스템을 개략적으로 도시한 구성도.Figure 3 is a schematic view showing a water heat exchange type heat pump cooling and heating system according to a third embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 수 열교환식 히트펌프 냉난방 시스템을 개략적으로 도시한 구성도.Figure 4 is a schematic view showing a water heat exchange type heat pump cooling and heating system according to a fourth embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 수 열교환식 히트펌프 냉난방 시스템을 개략적으로 도시한 구성도.Figure 5 is a schematic view showing a water heat exchange type heat pump cooling and heating system according to a fifth embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 수 열교환식 히트펌프 냉난방 시스템을 개략적으로 도시한 구성도.Figure 6 is a schematic diagram showing a water heat exchange type heat pump cooling and heating system according to a sixth embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 수 열교환식 히트펌프 냉난방 시스템을 개략적으로 도시한 구성도.Figure 7 is a schematic diagram showing a water heat exchange type heat pump cooling and heating system according to a seventh embodiment of the present invention.

도 8 및 도 9는 앞선 실시예들의 시스템을 유무선 통신을 이용해 제어하는 예를 도시한 도면들.8 and 9 illustrate examples of controlling the system of the foregoing embodiments using wired or wireless communication.

도 10은 종래의 공기 열교환식 히트펌프 냉난방 시스템을 도시한 구성도.10 is a block diagram showing a conventional air heat exchanger type heat pump air conditioning system.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명><Description of Signs of Major Parts of Drawings>

10: 히트펌프 유닛 12: 압축기10: heat pump unit 12: compressor

14: 4웨이 밸브 16: 수 열교환기14: 4-way valve 16: male heat exchanger

18a, 18b,…,18n: 팽창밸브 18a, 18b,... 18n: Expansion valve

20a, 20b,…,20n: 가스 순환식 실내기20a, 20b,... , 20n: gas circulation indoor unit

30, 30': 열교환수 공급기 32, 32': 급수관30, 30 ': heat exchanger 32, 32': water line

34, 34': 회수관 36, 36': 열교환수 순환펌프34, 34 ': recovery pipe 36, 36': heat exchange water circulation pump

본 발명은, 히트펌프 유닛을 갖는 수 열교환식 히트펌프 냉난방 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 히트펌프 유닛이 냉난방 여하에 따라 냉매를 응축 또는 증발시키는 열교환기를 갖되, 그 열교환기가 공기에 비해 비열이 낮은 물(=열교환수)을 이용하는 수 열교환기로 되어 있어 냉난방 효율을 향상시키도록 의도된 수 열교환식 히트펌프 냉난방 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a water heat exchanger type heat pump cooling and heating system having a heat pump unit, and more particularly, a heat pump unit having a heat exchanger for condensing or evaporating a refrigerant depending on whether it is air-conditioned. A water heat exchanger using this low water (= heat exchange water) relates to a water heat exchange type heat pump air conditioning system intended to improve cooling and heating efficiency.

본 명세서에서, '히트펌프 냉난방 시스템'은, 가스엔진 구동형(GHP;Gas Heat Pump), 전기 압축형(EHP; Electric Heat Pump) 또는 지열원형(GSHPs; Ground Source Heat Pumps)을 이용한 냉난방 시스템을 통칭하는 것이며, 이 GHP와 EHP 및 GSHPs는 모두 냉매의 히트펌프사이클 순환을 통해 냉난방을 하는 장비이다.In the present specification, the 'heat pump air-conditioning system', a gas engine driven type (GHP; Gas Heat Pump), electric compression (EHP; Electric Heat Pump) or a ground heating system (GSHPs) using a ground source heat pumps (GSHPs) Collectively, these GHPs, EHPs, and GSHPs are all equipment for cooling and heating by circulating refrigerant heat pump cycles.

통상, '히트펌프 유닛(GHP 및 EHP 또는 GSHPs)'이라 함은 냉매가 흐르는 방향을 냉방과 난방을 반대로 하여 계절에 따라 하나의 장치로써 냉방과 난방을 동시에 수행하는 장치를 의미하는 것이지만, 이하의 명세서에서는, 압축기, 열교환기, 팽창밸브 및 4웨이 밸브를 냉매 유로 상에 구비한 채 가스 순환식 실내기(냉매를 응축 또는 증발시키는 실내기)와 함께 냉방과 난방을 모두 수행하는 것으로 실내기가 제외된 나머지 부분을 의미하는 것이다.In general, the term 'heat pump unit (GHP and EHP or GSHPs)' refers to a device that performs cooling and heating simultaneously as one device depending on the season by reversing the cooling and heating direction in which the refrigerant flows. In the specification, a compressor, a heat exchanger, an expansion valve, and a four-way valve are provided on a refrigerant flow path, and the rest of the indoor unit is excluded by performing both cooling and heating together with a gas circulation indoor unit (an indoor unit that condenses or evaporates refrigerant). It means part.

널리 알려진 바와 같이, 히트펌프 냉난방 시스템은, 한대의 실외 열원공급기에 다수의 실내기(냉난방 공기조화장치)가 연결되거나, 한대의 실내기에 다수의 실외 열원공급기가 연결되어 사용된다.As is widely known, a heat pump air-conditioning system is used in which a plurality of indoor units (air conditioners) are connected to one outdoor heat source supply, or a plurality of outdoor heat source supplies are connected to a single indoor unit.

도 10은 종래의 히트펌프 냉난방 시스템의 일 예를 개략적으로 도시한 구성도로서, 그 히트펌프 냉난방 시스템(1)은 압축기(12), 4웨이 밸브(14), 공기 열교환기(16"), 팽창밸브(18a, 18b,…,18n) 및 실내기(20a, 20b,…,20n)가 냉매 유로(11)로써 연결되는 한편 그 실내기(20a, 20b,…,20n) 각각은 이에 상응하는 팽창밸브(18a, 18b,…,18n) 및 실온감지센서(22a, 22b,…,22n)와 함께 다수 마련된 채 다수의 실내공간에 설치되는 구성을 가지고 있다.10 is a schematic view showing an example of a conventional heat pump heating and cooling system. The heat pump heating and cooling system 1 includes a compressor 12, a four-way valve 14, an air heat exchanger 16 ", The expansion valves 18a, 18b, ..., 18n and the indoor units 20a, 20b, ..., 20n are connected by the refrigerant passage 11, while each of the indoor units 20a, 20b, ..., 20n has a corresponding expansion valve. (18a, 18b, ..., 18n) and room temperature sensing sensors 22a, 22b, ..., 22n are provided with a large number, and are installed in many indoor spaces.

특히, 이러한 종래의 히트펌프 냉난방 시스템(1)은, 냉난방 여하에 따라, 자체의 열교환기(16")가 실외팬의 송풍에 의해 공냉식으로 냉매를 증발 또는 응축시키는 구성을 가지고 있었다.In particular, such a conventional heat pump air-conditioning system 1 has a structure in which its heat exchanger 16 "evaporates or condenses a refrigerant by air blowing of an outdoor fan, depending on whether it is air-conditioning or not.

하지만, 열교환기(16")에서 비열이 낮은 공기를 열교환의 매체로 사용하는 종래의 히트펌프 냉난방 시스템의 경우, 불필요하게 열교환기가 커져야하는 문제점을 야기하였다. 또한, 외기의 온도가 높은 상태에서의 상기 냉난방 시스템(1)의 냉방 운전은, 열교환기(16")에 의한 열교환 능력을 떨어뜨리고 전력 소비량을 크게 증가시키며 더 나아가서는 냉방 운전에 무리를 주게되는 문제점을 야기하였다. 이에 더하여, 외기 온도가 낮은 상태에서의 상기 냉난방 시스템(1)의 난방 운전은, 역시 역시 채열원의 부족으로 열교환 효율 및 난방능력을 떨어뜨리고 과도한 전력 소비를 야기하였으며, 더 나아가서는, 대략 영하 10℃ 이하의 낮은 온도에서는 난방 자체가 불가능해지는 문제점마저 야기하였다.However, in the case of the conventional heat pump air-conditioning system using the low specific heat air as the medium of the heat exchanger in the heat exchanger 16 ", the heat exchanger needs to be unnecessarily large. The cooling operation of the cooling and heating system 1 has caused a problem of lowering the heat exchange capacity by the heat exchanger 16 ", greatly increasing the power consumption, and further impairing the cooling operation. In addition, the heating operation of the air-conditioning system 1 at a low outside air temperature, which also caused a lack of heat source, lowered the heat exchange efficiency and heating capacity and caused excessive power consumption. At low temperatures below the temperature of C, even heating itself becomes impossible.

이에 더하여, 종래의 히트펌프 냉난방 시스템은, 압축가스로된 냉매(예컨대, R-22, R-407c)의 응축 또는 증발을 통해서만 실내의 냉난방 기능을 수행하였는데, 이는 건축구조물의 여건에 의해 예를 들면, 냉매 유로의 배관길이 등 여러 제약을 받을 수 있고, 또한, 냉난방 기능 이외의 별도의 기능을 갖지 못하여 범용성이 크게 떨어지는 문제점을 갖고 있었다.In addition, the conventional heat pump air-conditioning system performs the cooling and cooling function of the room only through the condensation or evaporation of the refrigerant made of compressed gas (eg, R-22 and R-407c). And various restrictions such as the length of the piping of the refrigerant passage, and also have a problem in that the versatility is greatly reduced since it does not have a separate function other than the cooling and heating function.

따라서, 본 발명은, 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 공기에 비해 비열이 낮아 외기로부터 영향을 적게 받는 물을 열교환수로 이용하는 수 열교환기를 구비하여, 그 수열교환기로써 냉난방 여하에 따라 냉매를 응축 또는 증발시켜 냉난방 효율 및 이에 따른 에너지 효율을 개선하는 수 열교환식 히트펌프 냉난방 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, the present invention, which is devised to solve the problems of the prior art, is provided with a water heat exchanger using water as heat exchange water having a lower specific heat than air and having less influence from outside air, and depending on whether it is heated or cooled as the heat exchanger. It is an object of the present invention to provide a water heat exchange type heat pump air conditioning system for condensing or evaporating a refrigerant to improve cooling and heating efficiency and thus energy efficiency.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 수 열교환기로써 냉매를 응축 또는 증발시켜 냉난방 효율 및 에너지 효율을 증가시키는 한편, 냉온수의 순환 또는 공급을 통해 통상의 가스 순환식 실내기를 대체 또는 보조하는 실내기, 난방 바닥라인 또는 냉온수 공급수단을 갖는 수 열교환식 히트펌프 냉난방 시스템을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to increase the cooling and heating efficiency and energy efficiency by condensing or evaporating the refrigerant with a water heat exchanger, while the indoor unit, heating to replace or assist the conventional gas circulation indoor unit through the circulation or supply of cold and hot water It is to provide a water heat exchange type heat pump air-conditioning system having a floor line or cold / hot water supply means.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 냉매의 양방향 흐름을 냉매 유로 내에서 허용하는 히트펌프 유닛과 그 히트펌프 유닛에 접속되어 실내를 선택적으로 냉난방하는 적어도 하나의 가스 순환식 실내기를 갖는 히트펌프 냉난방 시스템을 제공하되, 그 냉난방 시스템이, 물을 열교환수로 하여 냉난방 여하에 따라 상기 냉매를 응축 또는 증발시키는 수 열교환기를 상기 냉매 유로 상에서 압축기, 4웨이 밸브 및 팽창밸브와 함께 구비하는 상기 히트펌프 유닛과, 상기 수 열교환기에서 서로 연통하는 급수관 및 회수관을 구비하고서, 상기 수 열교환기를 향해 열교환수를 연속적으로 공급하는 열교환수 공급기를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a heat pump unit which allows a bidirectional flow of a refrigerant in a refrigerant passage and at least one gas circulating indoor unit connected to the heat pump unit to selectively cool and heat a room. Providing a pump air conditioning system, wherein the air conditioning system comprises a water heat exchanger on the refrigerant passage along with a compressor, a four-way valve, and an expansion valve to condense or evaporate the refrigerant depending on whether the water is heat-exchanged. And a heat exchanger water supply having a pump unit and a water supply pipe and a recovery tube communicating with each other in the water heat exchanger, and continuously supplying the heat exchange water toward the water heat exchanger.

이에 더하여, 상기한 본 발명의 히트펌프 냉난방 시스템은 상기 냉매 유로 상에 설치되는 가스 열교환기와, 그 가스 열교환기를 통과하는 냉온수관을 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the heat pump air-conditioning system of the present invention further includes a gas heat exchanger installed on the refrigerant passage and a cold / hot water pipe passing through the gas heat exchanger.

본 발명의 일 실시 태양에 따라, 상기 냉온수관은 폐쇄루프를 이루면서 실내의 수 순환식 실내기에 개폐가능하게 접속된 채 실내기용 순환펌프에 의해 연속적으로 순환되는 것이 바람직하다.According to one embodiment of the present invention, the cold and hot water pipe is preferably continuously circulated by the indoor unit circulation pump while being connected to the water circulation indoor unit of the indoor circulating water while forming a closed loop.

본 발명의 다른 실시 태양에 따라, 상기 냉온수관은 폐쇄루프를 이루면서 실내의 바닥에 매설된 바닥 난방라인에 개폐가능하게 접속된 채 바닥 난방용 순환펌 프에 의해 연속적으로 순환되는 것이 바람직하다.According to another embodiment of the present invention, the cold and hot water pipe is preferably continuously circulated by the bottom heating circulation pump while being connected to the floor heating line embedded in the floor of the room while forming a closed loop.

본 발명의 또 다른 실시 태양에 따라, 상기 냉온수관은, 복수로 분기된 채 각각 폐쇄루프를 이루면서 수 순환식 실내기와 난방용 바닥라인에 접속되며, 각각 실내기용 순환펌프 및 바닥 난방용 순환펌프에 의해 연속적으로 순환되면서 실내의 바닥과 환기를 냉난방하는 것이 바람직하다.According to another embodiment of the present invention, the cold and hot water pipes are connected to the water circulation indoor unit and the heating floor line while forming a plurality of closed loops, respectively, and are continuously connected by the indoor unit circulation pump and the floor heating circulation pump, respectively. It is desirable to heat and cool the floor and ventilation of the room while circulating.

본 발명의 또 다른 실시 태양에 따라, 상기 냉온수관은 일측방에서 물 공급원에 연결되고 타측방에서 급수탱크에 연결된 채 가스 열교환기 입구측의 급수펌프에 의해 물이 물 공급원에서 급수탱크로 흐르는 개방루프를 이루며, 상기 급수탱크에는 사용자에 의해 개방가능한 급수밸브가 마련되어, 사용자가 상기 급수탱크 내의 물을 이용하도록 되어진 것이 바람직하다.According to another embodiment of the present invention, the cold and hot water pipe is connected to the water supply source on one side and the water flow opening from the water supply source to the water tank by the water pump at the gas heat exchanger inlet side while connected to the water supply tank on the other side In a loop, the water supply tank is provided with a water supply valve openable by the user so that the user can use the water in the water supply tank.

보다 바람직하게는, 상기 가스 열교환기의 출구측에서 상기 냉온수관에는 순간 열교환 온수기가 설치되어 상기 급수탱크 내로 흐르는 물의 순간 열교환 가열을 가능케 하는 것이 바람직하다.More preferably, it is preferable that an instant heat exchange water heater is installed in the cold / hot water pipe at the outlet side of the gas heat exchanger to enable instant heat exchange heating of water flowing into the water supply tank.

다른 태양에 따른 본 발명은, 냉매의 양방향 흐름을 냉매 유로 내에서 허용하는 히트펌프 유닛과 그 히트펌프 유닛에 가스 열교환기를 매개로 연결된 채 실내를 선택적으로 냉난방하는 수 순환식 실내기를 갖는 히트펌프 냉난방 시스템을 제공하며, 그 히트펌프 냉난방 시스템은, 물을 열교환수로 하여 냉난방 여하에 따라 상기 냉매를 응축 또는 증발시키는 수 열교환기를 상기 냉매 유로 상에서 압축기, 4웨이 밸브 팽창밸브와 함께 구비하는 상기 히트펌프 유닛과, 상기 수 열교환기에서 서로 연통하는 급수관 및 회수관을 구비하여 상기 수 열교환기를 향해 열교환수 를 연속적으로 공급하는 수 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a heat pump air-conditioning unit having a heat pump unit for allowing two-way flow of a refrigerant in a refrigerant passage and a water circulating indoor unit for selectively cooling and heating a room while a gas heat exchanger is connected to the heat pump unit. The heat pump air-conditioning system includes a water heat exchanger having a water heat exchanger for condensing or evaporating the refrigerant according to air-conditioning or cooling with water as a compressor and a 4-way valve expansion valve. And a water heat exchanger having a unit and a water supply pipe and a recovery pipe communicating with each other in the water heat exchanger to continuously supply heat exchange water toward the water heat exchanger.

앞선 실시 태양들에 있어서, 상기 열교환수 공급기는 지중에 매설된 채 지중의 지열로 열교환수를 냉각 또는 가열시켜 상기 수 열교환기로 연속 공급하는 것이 바람직하다. In the above embodiments, it is preferable that the heat exchange water supplier is continuously supplied to the water heat exchanger by cooling or heating the heat exchange water with geothermal heat in the ground.

대안적으로, 상기 열교환수 공급기는 급수관 및 회수관이 2 방향으로 분기된 채 자체 구비된 온/오프 밸브의 선택적인 개폐에 따라 냉각탑과 보일러를 선택적으로 순환하도록 되어진 것이 바람직하다.Alternatively, the heat exchange water supply is preferably configured to selectively circulate the cooling tower and the boiler according to the selective opening and closing of the self-contained on / off valve with the water supply pipe and the recovery pipe branched in two directions.

<실시예><Example>

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 다양한 실시예들이 상세하게 설명되어질 것이다. 이하에서, 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 서로 중복되는 내용은 간결한 설명을 위해 생략되어질 것이며, 서로 다른 실시예들을 설명함에 있어서, 서로 같은 기능을 하는 구성요소에 대해서는 본 명세서 전반에 걸쳐 같은 도면부호가 쓰여질 것이다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, in describing the embodiments of the present invention, overlapping contents will be omitted for the sake of brevity, and in describing different embodiments, the same components throughout the specification are the same throughout the specification. Reference numerals will be written.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 수 열교환식 히트펌프 냉난방 시스템(이하, 냉난방 시스템으로 칭함)을 도시한 구성도이다.1 is a block diagram showing a water heat exchange type heat pump cooling and heating system (hereinafter, referred to as a cooling and heating system) according to a first embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 냉난방 시스템(1)은, 히트펌프 유닛(10)과 그 히트펌프 유닛(10)에 연결된 다수의 가스 순환식 실내기(20a, 20b, …,20n)를 포함한다. 용어 '가스 순환식 실내기'는 가스 냉매의 응축 또는 증발이 가스 냉매의 순환과정에서 일어나는 것에 의거하여 명명된 것으로서, 실제로, 상기 가스 순환식 실내기(20a, 20b,…,20n)는 냉방시에 냉매를 증발시키고 난방시에는 가스를 응축시켜 그 증발열 또는 응축열로 실내를 냉난방시키는 것이며, 이러한 가스 순환식 실내기(20a, 20b,…,20n)는 당업계에서 실내기, 실내 열교환기, 실내 공기조화장치 등으로 칭해지는 일반적인 것이다.As shown in FIG. 1, the air conditioning system 1 of the present embodiment includes a heat pump unit 10 and a plurality of gas circulation indoor units 20a, 20b,..., 20n connected to the heat pump unit 10. Include. The term 'gas circulating indoor unit' is named based on the condensation or evaporation of the gas refrigerant occurring in the circulation process of the gas refrigerant. In fact, the gas circulating indoor units 20a, 20b, ..., 20n are refrigerants for cooling. To evaporate and to condense the gas during heating to cool and heat the room with its evaporative heat or condensation heat. Such gas circulation indoor units 20a, 20b, ..., 20n are indoor units, indoor heat exchangers, indoor air conditioners, etc. It is a general thing called.

히트펌프 유닛(10)은, 냉매(R-22 또는 R-407)의 흐름을 허용하는 냉매 유로(11)가 앞서 언급된 가스 순환식 실내기(20a, 20b,…,20n)에 폐쇄루프를 이루면서 연결되는 한편, 그 냉매 유로(11) 상에는 압축기(12), 4-웨이 밸브(14), 수 열교환기(16), 팽창밸브(18a, 18b,…,18n)가 연속적으로 설치되어, 냉방시에는, 가스 순환식 실내기(20a, 20b, …,20n)와 함께 연속적으로 냉매를 압축, 응축, 팽창, 증발시키는 냉방 사이클로써 실내를 냉방시키는 한편, 난방시에는, 그 역사이클로써, 실내를 난방시키는 구조를 이루고 있다. 이 때, 상기한 팽창밸브(18a, 18b,…,18n)는 가스 순환식 실내기(20a, 20b,…,20n) 각각에 상응하는 개수로 마련되어 있음을 도 1을 통해 알 수 있다.The heat pump unit 10 has a closed loop in the above-described gas circulation indoor units 20a, 20b, ..., 20n with the refrigerant passage 11 allowing the flow of the refrigerant R-22 or R-407. On the other hand, the compressor 12, the four-way valve 14, the water heat exchanger 16, the expansion valves 18a, 18b, ..., 18n are continuously installed on the refrigerant flow path 11, and are cooled when cooling. The air is cooled in a cooling cycle in which the refrigerant is continuously compressed, condensed, expanded, and evaporated with the gas circulation indoor units 20a, 20b, ..., 20n, while heating the room by the reverse cycle. To achieve the structure. In this case, it can be seen from FIG. 1 that the expansion valves 18a, 18b, ..., 18n are provided in a number corresponding to each of the gas circulation indoor units 20a, 20b, ..., 20n.

특히, 히트펌프 유닛(10)의 수 열교환기(16)는, 이하 상세히 설명되는 열교환수 공급기(30)와 함께 본 발명의 큰 특징을 이루는 부분으로서, 통상의 공기 열교환 방식이 아닌 수 열교환 방식으로 냉매를 응축 또는 증발시키는 기능을 수행한다.In particular, the water heat exchanger 16 of the heat pump unit 10, together with the heat exchanger water supply 30 described in detail below, constitutes a large feature of the present invention. To condense or evaporate the refrigerant.

이를 위해, 상기한 수 열교환기(16)는 열교환수 공급기(30)와 관로로 연결되는데, 보다 구체적으로는, 상기 열교환수 공급기(30)가, 그 수 열교환기(16) 내에서 연통하는 공급관(32)과 회수관(34)을 구비하고, 자체 구비된 열교환수 순환펌프(36)가 열교환수를 순환시킴으로써 열교환수와 냉매와의 열교환을 가능케 한다.To this end, the water heat exchanger 16 is connected to the heat exchange water supply 30 in a conduit, more specifically, the supply pipe that the heat exchange water supply 30 communicates in the water heat exchanger 16. 32 and a recovery pipe 34, the self-exchanged heat exchange water circulation pump 36 circulates the heat exchange water to enable heat exchange between the heat exchange water and the refrigerant.

이 때, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 상기한 열교환수 공급기(16), 보다 바람직하게는, 공급관(32)과 회수관(34)의 일부가 지중에 매설되어지는데, 이는 그 열교환수 공급기(30)와 수 열교환기(16)를 순환하는 열교환수가 지열에 의해 여름에는 외기보다 낮은 온도로 겨울에는 외기보다 높은 온도로써 항온을 유지하면서 수 열교환기(16)에 연속 공급되는 것을 가능케 한다.At this time, according to a preferred embodiment of the present invention, a portion of the heat exchange water supply 16, more preferably, the supply pipe 32 and the recovery pipe 34, is buried in the ground, which is the heat exchange water supply The heat exchange water circulating through the water 30 and the water heat exchanger 16 can be continuously supplied to the water heat exchanger 16 by maintaining the constant temperature at a temperature lower than the outside air in the summer and higher temperature in the winter by the geothermal heat.

상술한 구성에 따라, 냉방시에는, 냉매가 압축기(10)를 지나면서 고온 고압의 기체 냉매로 압축되고, 그 기체 냉매가 4웨이 밸브(14)에 의해 절환되어 수 열교환기(16)에서 낮은 온도의 열교환수에 의해 중온 저압의 액체 냉매로 응축되며, 그 후, 그 응축된 냉매는 다수의 팽창밸브(8a, 18b,…,18n)를 지나 팽창된 후, 다수로 구획된 실내공간 내에서 가스 순환식 실내기(20a, 20b, …,20n)를 통해 증발되어 그 증발열에 의해 다수의 실내공간이 각각 냉방되어지게 된다.According to the above-described configuration, during cooling, the refrigerant is compressed to a high temperature and high pressure gas refrigerant passing through the compressor 10, and the gas refrigerant is switched by the four-way valve 14 to be lowered in the water heat exchanger 16. Condensed into a medium-temperature low-pressure liquid refrigerant by heat exchange water at a temperature, and then the condensed refrigerant is expanded through a plurality of expansion valves 8a, 18b, ..., 18n, and then in a large number of compartments. It is evaporated through the gas circulation indoor units 20a, 20b, ..., 20n, and a plurality of indoor spaces are cooled by the heat of evaporation.

역으로, 난방시에는, 상기한 냉방시의 사이클의 역사이클로 냉매가 흐르면서, 수 열교환기(16)에서 따뜻한 지열에 의해 냉매의 증발이 이루어지는 한편, 이에 상응하게, 다수의 가스 순환식 실내기(20a, 20b,…,20n)에서는 냉매의 응축이 이루어지면서, 그 응축열에 의해 다수의 실내공간이 난방되어지게 된다. On the contrary, during heating, while the refrigerant flows in the reverse cycle of the above-described cooling cycle, the refrigerant is evaporated by the warm geothermal heat in the water heat exchanger 16, while correspondingly, the plurality of gas circulation indoor units 20a , 20b,..., 20n), while the refrigerant is condensed, a plurality of indoor spaces are heated by the heat of condensation.

이 때, 상기한 가스 순환식 실내기(20a, 20b,…,20n)에는 실온을 감지하는 다수의 제 1 실온감지센서(22a, 22b,…,22n)가 마련되어 그 센서에서 감지된 신호를 기초로 하여 상기한 냉난방 시스템은 제어될 수 있다.At this time, the gas circulation indoor units 20a, 20b, ..., 20n are provided with a plurality of first room temperature sensors 22a, 22b, ..., 22n for sensing room temperature based on the signal detected by the sensor. Thus, the air conditioning system can be controlled.

도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 히트펌프 냉난방 시스템을 도시하는 구성도이다.2 is a block diagram showing a heat pump air conditioning system according to a second embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 실시예의 냉난방 시스템(1)이 다수의 가스 순환식 실내기(20a, 20b,…,20n)와 별도로 다수의 수 순환식 실내기(50a, 50b, …,50n)를 더 포함하고 있음을 알 수 있다.Referring to FIG. 2, the air-conditioning system 1 of the present embodiment further includes a plurality of water circulation indoor units 50a, 50b,..., 50n separately from the plurality of gas circulation indoor units 20a, 20b,. It can be seen that.

이 수 순환식 실내기들은 수 열교환기(16)와 가스 순환식 실내기(20a, 20b,…,20n) 사이에서 냉매 유로(11) 상에 설치된 가스 열교환기(40)에 의해 냉각 또는 가열되는 냉온수를 이용한 것이다. These water circulating indoor units are provided for cold and hot water cooled or heated by the gas heat exchanger 40 provided on the refrigerant passage 11 between the water heat exchanger 16 and the gas circulating indoor units 20a, 20b, ..., 20n. It is used.

즉, 가스 열교환기(40)는 냉매 유로(11)와 냉온수관(42)이 동시에 통과되는 것을 허용하는 한편, 그 냉온수관(42)은 다수의 수 순환식 실내기(50a, 50b, …,50n)에 분기되어 연결된 채 폐쇄루프를 이루면서 자체 내에 설치된 냉온수 순환펌프(52)의 구동에 의해 물을 순환시켜 그 물이 가스 열교환기(40)를 거치면서 냉각 또는 가열된 후 수 순환식 실내기(50a, 50b, …,50n)에서 냉방 또는 난방을 선택적으로 행하게 해준다. 이 때, 다수개로 분기된 냉온수관(42)에는 각각 온/오프 밸브(54a, 54b, …,54n)가 설치되어 냉온수의 흐름을 선택적으로 단속할 수 있으며, 다수의 수 순환식 실내기(50a, 50b, …,50n) 각각에는 제 2 실온감지센서(56a, 56b, …,56n) 가 마련되어 그 센서에서 감지된 신호를 기초로 하여 상기한 냉난방 시스템은 제어될 수 있다.That is, the gas heat exchanger 40 allows the refrigerant passage 11 and the cold / hot water pipe 42 to pass simultaneously, while the cold / hot water pipe 42 has a plurality of water circulation indoor units 50a, 50b, ..., 50n. Water circulation type indoor unit 50a after the water is cooled or heated while passing through the gas heat exchanger 40 by circulating water by driving the cold / hot water circulation pump 52 installed therein while forming a closed loop while being branched to , 50b, ..., 50n) to selectively perform cooling or heating. At this time, the on-off valves 54a, 54b, ..., 54n are respectively installed in the plurality of branched cold / hot water pipes 42 to selectively regulate the flow of cold / hot water, and a plurality of water circulation indoor units 50a, Each of 50b, ..., 50n is provided with second room temperature sensors 56a, 56b, ..., 56n so that the above-described heating and cooling system can be controlled based on the signal detected by the sensor.

따라서, 본 실시예의 냉난방 시스템(1)은 냉매의 응축 또는 증발에 의한 실내의 냉난방과 함께 냉온수에 의한 실내 냉난방도 가능하여 기존 냉난방 시스템에서 불가피하던 배관길이(예를 들면, 오일회수에 따른 배관길이)의 제약을 받지 않고 용이하게 설치되어질 수 있다.Therefore, the cooling and heating system 1 of the present embodiment is capable of heating and cooling the room by cold and hot water together with cooling and cooling of the room by condensation or evaporation of the refrigerant, so that the piping length (for example, pipe length according to oil recovery) is inevitable. It can be installed easily without being constrained.

또한, 본 실시예의 냉난방 시스템(1)은, 가스 순환식 실내기(20a, 20b,…,20n)와 수 순환식 실내기(50a, 50b, …,50n)가 서로 같은 실내공간에 설치되고 두 실내기 중 하나의 실내기에 작동부조 또는 고장이 있을 때, 그 중 하나의 실내기를 선택하여 사용할 수 있게 하여, 보다 신뢰성 있는 냉난방 운전이 가능하다.In the air-conditioning system 1 of this embodiment, the gas circulation indoor units 20a, 20b, ..., 20n and the water circulation indoor units 50a, 50b, ..., 50n are installed in the same indoor space, When there is a malfunction or malfunction of one indoor unit, one indoor unit can be selected and used, thereby enabling more reliable cooling and heating operation.

도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 히트펌프 냉난방 시스템을 도시하는 구성도이다.3 is a block diagram showing a heat pump air conditioning system according to a third embodiment of the present invention.

도 3의 냉난방 시스템(1)은 앞선 제 2 실시예의 냉난방 시스템의 수 순환식 실내기(50a, 50b, …,50n) 대신에 실내 바닥에 매설되어 바닥 난방을 행하는 바닥 난방라인(60a, 60b, …,60n)을 포함하고 있음을 알 수 있다.The air-conditioning system 1 of FIG. 3 is a floor heating line 60a, 60b,... Which is buried in an indoor floor and performs floor heating instead of the water circulation indoor units 50a, 50b,..., 50n of the air-conditioning system of the second embodiment. , 60n).

이 바닥 난방라인(60a, 60b, …,60n)은 수 열교환기(16)와 가스 순환식 실내기(20a, 20b,…,20n) 사이에서 냉매 유로(11) 상에 설치된 가스 열교환기(40)에 의해 따뜻해진 온수가 실내의 바닥을 순환케 함으로써 실내의 바닥을 난방케 하는 것이다.The floor heating lines 60a, 60b, ..., 60n are gas heat exchangers 40 provided on the refrigerant passage 11 between the water heat exchanger 16 and the gas circulation indoor units 20a, 20b, ..., 20n. Hot water warmed by circulates the floor of the room to heat the floor of the room.

즉, 가스 열교환기(40)는 냉매 유로(11)와 냉온수관(42)이 동시에 통과되는 것을 허용하는 한편, 그 냉온수관(42)은 다수의 수 순환식 바닥 난방라인(60a, 60b, …,60n) 연결된 채 폐쇄루프를 이루면서 자체 내에 설치된 바닥 난방용 온수 순환펌프(62)의 구동에 의해 물을 순환시키면서 그 물이 가스 열교환기(40)를 거쳐 가열되게 한 후 바닥 난방라인(60a, 60b, …,60n)을 순환하면서 실내 바닥을 따뜻하게 해준다.That is, the gas heat exchanger 40 allows the refrigerant passage 11 and the cold / hot water pipe 42 to pass simultaneously, while the cold / hot water pipe 42 has a plurality of water circulation type floor heating lines 60a, 60b,. , 60n) while circulating the water by the operation of the hot water circulation pump 62 for heating the floor installed in itself while forming a closed loop connected to the floor heating line (60a, 60b) after the water is heated through the gas heat exchanger (40) ,…, 60n) to warm the indoor floor.

이 때, 다수개로 분기된 냉온수관에는 각각 온/오프 밸브(64a, 64b, …,64n) 가 설치되어 온수의 흐름을 계절에 따라 선택적으로 단속할 수 있으며, 다수의 바닥 난방라인(60a, 60b, …,60n)에는 제 3 실온감지센서(66a, 66b, …,66n) 가 마련되어 그 센서에서 감지된 신호를 기초로 하여 상기한 냉난방 시스템(1)은 실내의 바닥 난방을 제어할 수 있다.At this time, the on-off valves 64a, 64b, ..., 64n are installed in the plurality of branched cold and hot water pipes to selectively regulate the flow of hot water according to the season, and the plurality of floor heating lines 60a and 60b. , ..., 60n are provided with a third room temperature sensor (66a, 66b, ..., 66n) and based on the signal detected by the sensor, the air-conditioning system 1 can control the floor heating in the room.

도 4는 본 발명의 제 4 실시예 따른 히트펌프 냉난방 시스템을 도시한다.Figure 4 shows a heat pump heating and cooling system according to a fourth embodiment of the present invention.

본 실시예의 냉난방 시스템(1)은 앞선 제 2 및 제 3 실시예와 달리 가스 열교환기(40)에 개방루프를 이루는 냉온수관(42)이 통과하여 냉매 유로(11)를 통과하는 냉매에 의해 냉각 또는 가열된 냉, 온수를 사용자가 급수 받아 사용할 수 있도록 되어 있다.Unlike the second and third embodiments, the air conditioning system 1 of the present embodiment is cooled by a refrigerant passing through the refrigerant passage 11 through a cold / hot water pipe 42 forming an open loop through the gas heat exchanger 40. Alternatively, the user can receive and use the heated cold and hot water.

이를 위해, 본 실시예의 냉온수관(42)은 일측방에서 물 공급원(수도, 수원지 또는 저수탱크; 미도시됨)에 연결되고 타측방에서 냉온수를 저장하여 급수하기 위한 급수탱크(74)에 연결된 채 가스 열교환기(40) 입구측의 급수펌프(72)에 의해 물이 물 공급원에서 냉온수 저장탱크(74)로 흐르는 개방루프를 이룬다.To this end, the cold and hot water pipe 42 of the present embodiment is connected to a water supply source (water supply, water source or reservoir tank; not shown) on one side and connected to a water supply tank 74 for storing and supplying cold and hot water on the other side. The water supply pump 72 at the inlet side of the gas heat exchanger 40 forms an open loop in which water flows from the water supply source to the cold / hot water storage tank 74.

또한, 상기 급수탱크(74)에는 사용자에 의해 개방가능한 급수밸브(미도시됨)가 마련되어, 사용자가 상기 급수탱크(74) 내의 물을 이용하되, 상기 가스 열교환기(40)의 출구측에서 상기 냉온수관(42)에는 순간 열교환 온수기(76)가 설치되어 상기 급수탱크(74) 내로 흐르는 물의 순간 가열을 가능케 하도록 되어 있고, 상기 순간 열교환 온수기(76)의 출구측 냉온수관에는 수온 감지센서(77)가 마련되어, 그 센서에서 감지된 신호를 기초로 하여 냉온수의 수온이 제어되어, 사용자가 원하는 온도의 물을 급수 받을 수 있게 해준다.In addition, the water supply tank 74 is provided with a water supply valve (not shown) that can be opened by the user, the user using the water in the water supply tank 74, at the outlet side of the gas heat exchanger (40) An instant heat exchange water heater 76 is installed in the cold and hot water pipe 42 to enable instantaneous heating of water flowing into the water supply tank 74, and a water temperature sensor 77 is provided at the outlet side of the instant heat exchange water heater 76. ), The temperature of the cold and hot water is controlled based on the signal detected by the sensor, so that the user can receive water of the desired temperature.

도 5는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 히트펌프 냉난방 시스템을 도시한다.5 shows a heat pump air conditioning system according to a fifth embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 냉난방 시스템(1)은 앞서 설명된 제 1 실시예의 시스템과 같은 구성을 갖되, 다만, 열교환수 공급기(30')가 지중에 설치되지 않는 대신에, 자체의 급수관(32') 및 회수관(34')이 옥상 위에 마련된 냉각탑(37') 또는 보일러(38')를 통과하면서 자체 마련된 열교환수 순환펌프(36')가 구동되어 열교환수를 순환시키는 과정에서 그 열교환수를 냉각 또는 가열시키고, 이 냉각 또는 가열된 열교환수를 급수관(32') 및 회수관(34')을 통해 수 열교환기(16)에 연속적으로 공급하도록 되어 있다.As shown in FIG. 5, the air conditioning system 1 of the present embodiment has the same configuration as the system of the first embodiment described above, except that the heat exchange water supply 30 ′ is not installed underground. The process of circulating the heat exchange water by driving the heat exchange water circulation pump 36 'provided by the self supplying pipe 32' and the recovery pipe 34 'through the cooling tower 37' or the boiler 38 'provided on the rooftop The heat exchange water is cooled or heated, and the cooled or heated heat exchange water is continuously supplied to the water heat exchanger 16 through the water supply pipe 32 'and the recovery pipe 34'.

이를 위해, 상기 열교환수 공급기(30')는 급수관(32') 및 회수관(34')이 2 방향으로 분기된 채 자체 구비된 온/오프 밸브(31a, 31b)의 선택적인 개폐에 따라 냉방시 냉각탑(37')과 난방시 보일러(38')를 선택적으로 순환하도록 되어있다.To this end, the heat exchange water supply 30 'is cooled in accordance with the selective opening and closing of the on / off valves 31a and 31b self-equipped with the water supply pipe 32' and the recovery pipe 34 'branched in two directions. The municipal cooling tower 37 'and the heating boiler 38' are selectively circulated.

도 6은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 히트펌프 냉난방 시스템을 도시한다.6 shows a heat pump air conditioning system according to a sixth embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 실시예의 히트펌프 냉난방 시스템(1)은, 앞서 설명된 실시예들과 달리, 가스 순환식 실내기가 생략된 채 수 순환식 실내기(50a, 50b,…,50n)만으로 다수의 실내공간을 냉난방함을 알 수 있다.Referring to FIG. 6, unlike the embodiments described above, the heat pump air conditioning system 1 of the present embodiment includes a plurality of water circulation indoor units 50a, 50b,..., 50n without the gas circulation indoor unit being omitted. It can be seen that the indoor space of the air-conditioning.

이는, 통상 히트펌프 유닛(10)을 가스 순환식 실내기의 열원 공급기기로 이용하던 통상의 것과는 차별화된 것으로서, 히트펌프 유닛(10)의 냉매 유로(11)가 가스 순환식 실내기 없이 폐쇄루프를 이루고, 그 냉매 유로(11)에 가스 열교환기(40)가 설치된 채 그 가스 열교환기(40)가 자체 내를 통과하는 냉온수관(42) 내의 물을 냉매의 온도로써 가열 또는 냉각시킨 후 이를 다수의 실내공간에 배치된 수 순환식 실내기(50a, 50b,…,50n)에 공급함으로써 실내의 냉난방을 구현한다.This is different from the conventional one in which the heat pump unit 10 is normally used as a heat source supply device of the gas circulation indoor unit. The refrigerant passage 11 of the heat pump unit 10 forms a closed loop without the gas circulation indoor unit. After the gas heat exchanger 40 is installed in the refrigerant passage 11, the gas heat exchanger 40 heats or cools the water in the cold / hot water pipe 42 through which the gas passes through the inside of the refrigerant passage 11. By supplying the water circulation indoor units (50a, 50b, ..., 50n) disposed in the indoor space to implement the cooling and heating of the room.

도 7은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 히트펌프 냉난방 시스템을 도시한다.7 shows a heat pump air conditioning system according to a seventh embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 냉난방 시스템(1)은 앞서 설명된 제 6 실시예의 수 순환식 실내기(50a, 50b,…,50n)와 함께 수 순환식 바닥 난방라인60a, 60b,…,60n)을 포함한다.As shown in Fig. 7, the air-conditioning system 1 of this embodiment, together with the water circulation indoor units 50a, 50b, ..., 50n of the sixth embodiment described above, has a water circulation floor heating line 60a, 60b, ... , 60n).

이 시스템은 가스 열교환기(40)를 통과한 냉온수관(42)을 2 방향으로 분기하여 일측으로 분기된 냉온수관(42)이 다수의 수 순환식 실내기(50a, 50b,…,50n)에 접속되게 하고 다른측으로 분기된 냉온수관(42)이 실내 바닥에 매설된 바닥 난방라인(60a, 60b,…,60n)에 접속되게 함으로써 구현된다.In this system, the hot and cold water pipe 42, which has passed through the gas heat exchanger 40, branches in two directions, and the hot and cold water pipe 42 branched to one side is connected to a plurality of water circulation indoor units 50a, 50b, ..., 50n. And hot and cold water pipes 42 branched to the other side are connected to the floor heating lines 60a, 60b, ..., 60n embedded in the indoor floor.

도 8은 앞선 실시예를 제어하는데 있어서, 유무선 통신장치에 의해 실내기와 실외기간에 유무선 통신이 가능한 상태를 예시한 블록구성도이고, 도 9는 중앙제어시스템이 실외기와 다수의 실내기를 유무선 통신으로 제어하는 상태를 예시한 블록구성도이다.FIG. 8 is a block diagram illustrating a state in which wired / wireless communication is possible between an indoor unit and an outdoor period by a wired / wireless communication device in controlling the foregoing embodiment, and FIG. It is a block diagram which illustrates the state to control.

도 8 및 도 9에서, 도면부호 R은 가스 순환식 실내기(20a, 20b,…,20n)와 수 순환식 실내기(50a, 50b,…,50n) 중 적어도 하나를 포함하는 실내기를 의미하는 것이며, 도면부호 P는 히트펌프 유닛(10)과 열교환수 공급기(30)로 구성된 실외기를 의미하는 것이다.8 and 9, reference numeral R denotes an indoor unit including at least one of gas circulation indoor units 20a, 20b, ..., 20n and water circulation indoor units 50a, 50b, ..., 50n. Reference numeral P denotes an outdoor unit composed of a heat pump unit 10 and a heat exchange water supplier 30.

도 8을 참조하면, 본 발명의 히트펌프 냉난방 시스템(1)에 있어서, 실내기(R) 및 실외기(P)의 히트펌프 유닛(10) 및 열교환수 공급기(30) 각각에는 조작부가 마련되어 있고, 실내기(R)의 조작부를 통해 유무선통신장치(C)가 유무선 통신으로 써 히트펌프 유닛(10) 및 열교환수 공급기(30) 각각을 제어함을 알 수 있다. Referring to FIG. 8, in the heat pump air-conditioning system 1 of the present invention, each of the heat pump unit 10 and the heat exchange water supply 30 of the indoor unit R and the outdoor unit P is provided with an operation unit, and the indoor unit is provided. It can be seen that the wired / wireless communication device C controls each of the heat pump unit 10 and the heat exchange water supply device 30 by wired / wireless communication through the operation unit (R).

도 9를 참조하면, 본 발명의 히트펌프 냉난방 시스템(1)이 실외기(R)와 다수의 실내기(P)를 상호 유무선 통신을 통해 그룹모드로 제어할 수 있는 중앙제어시스템(M)을 별도로 구비함을 알 수 있다.Referring to FIG. 9, the heat pump air-conditioning system 1 of the present invention includes a central control system M that can control the outdoor unit R and the plurality of indoor units P in a group mode through mutual wired and wireless communication. It can be seen.

본 발명이 그 주요 특징을 이루는 사상을 벗어나지 않으면서 다양한 다른 형태로 실시될 수 있음은 물론이다. 따라서, 이상의 예와 실시예는 어느 경우에서든 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 고려되어야 하며, 본 발명이 이상의 상세한 설명으로 한정되어서는 안 된다.It is a matter of course that the present invention may be embodied in various other forms without departing from the spirit constituting its main features. Accordingly, the above examples and embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, and the invention is not to be limited to the above detailed description.

상술한 바와 같이, 본 발명은, 공기에 비해 비열이 높은 대략 항온인 물을 이용하여 냉방시 냉매를 응축하고 난방시 냉매를 증발시키도록 구성되어 있어, 열교환기의 크기 증가가 불가피하던 기존 히트펌프 냉난방 시스템의 문제점을 개선하는 한편, 냉난방 운전시에, 기존 히트펌프 냉난방 시스템에 비해, 냉난방 효율, 에너지 효율이 우수하다는 효과를 제공한다.As described above, the present invention is configured to condense the refrigerant during cooling and to evaporate the refrigerant during heating by using water having a substantially constant temperature higher than that of air, thereby increasing the size of the heat exchanger. While improving the problems of the air-conditioning system, the air-conditioning operation, compared to the existing heat pump air-conditioning system, provides the effect of excellent heating and cooling efficiency, energy efficiency.

게다가, 본 발명은 냉각탑, 지열원 또는 지하수의 열원을 이용하므로 소정 온도(대략 영하 10도) 이하에서 난방 운전이 힘들었던 기존 히트펌프 냉난방 시스템의 문제점을 해결하는 효과를 갖는다.In addition, the present invention uses the heat source of the cooling tower, geothermal source or ground water, and thus has the effect of solving the problem of the conventional heat pump air conditioning system, which is difficult to operate under a predetermined temperature (about 10 degrees below zero).

또한, 본 발명은, 가스 순환식 실내기만을 이용하여 냉매가스 회수 등에 의한 배관길이 제약을 받았던 기존 히트펌프 냉난방 시스템과는 달리 가스 순환식 실내기를 대체 또는 보조하는 수 순환식 실내기를 구비함으로써 상기 배관길이 제약 에 따른 설치 문제점을 해소하는 효과를 제공한다.In addition, the present invention, unlike the conventional heat pump air-conditioning system that was limited by the pipe length by the refrigerant gas recovery using only the gas circulation indoor unit, the pipe length by providing a water circulation indoor unit for replacing or assisting the gas circulation indoor unit. It provides the effect of solving the installation problem due to the constraint.

이에 더하여, 본 발명은, 실내 공기의 냉난방 기능과 별도로, 바닥 난방 기능과 냉온수 공급기능을 별도로 가져, 히트펌프 냉난방 시스템의 범용화에 기여한다.In addition, the present invention has a floor heating function and a cold / hot water supply function separately from the air-conditioning function of the indoor air, thereby contributing to the generalization of the heat pump air-conditioning system.

덧붙여, 본 발명은 유무선 통신에 의해 근거리 또는 원거리에서 시스템 전체의 제어가 매우 용이하다는 추가의 효과를 제공한다.In addition, the present invention provides the additional effect of very easy control of the entire system at short or long distance by wired or wireless communication.

Claims (10)

냉매의 양방향 흐름을 냉매 유로(11) 내에서 허용하는 히트펌프 유닛(10)과 그 히트펌프 유닛(10)에 접속되어 실내를 선택적으로 냉난방하는 적어도 하나의 가스 순환식 실내기(20a, 20b,…,20n) 를 구비하며,At least one gas circulating indoor unit 20a, 20b,... Which is connected to the heat pump unit 10 and the heat pump unit 10 to allow bidirectional flow of the refrigerant in the refrigerant passage 11 and selectively heats and cools the room. , 20n) 물을 열교환수로 하여 냉난방 여하에 따라 상기 냉매를 응축 또는 증발시키는 수 열교환기(16)를 상기 냉매 유로(11) 상에서 압축기(12), 4웨이 밸브(14) 및 팽창밸브(18a, 18b,…,18n), 가스 열교환기(40)가 함께 구비하는 상기 히트펌프 유닛(10)과; 상기 수 열교환기(16)에서 서로 연통하는 급수관(32 또는 32') 및 회수관(34 또는 34')을 구비하고서, 상기 수 열교환기(16)를 향해 열교환수를 연속적으로 공급하는 열교환수 공급기(30)를 포함하고,A water heat exchanger 16 for condensing or evaporating the refrigerant according to cooling and heating conditions using water as heat exchange water is provided on the refrigerant passage 11 by the compressor 12, the four-way valve 14, and the expansion valves 18a, 18b, 18n) and the heat pump unit 10 provided with the gas heat exchanger 40; A heat exchange water supply having a water supply pipe 32 or 32 'and a recovery pipe 34 or 34' communicating with each other in the water heat exchanger 16, and continuously supplying heat exchange water toward the water heat exchanger 16. Including 30, 상기 가스 열교환기(40)를 통과하도록 냉온수관(42)이 구비되는 수 열교환식 히트펌프 냉난방 시스템에 있어서,In the water heat exchange type heat pump air-conditioning system is provided with a cold and hot water pipe 42 to pass through the gas heat exchanger (40), 상기 가스 열교환기(40)를 통과하는 냉온수관(42)에는 급수탱크(74) 내로 흐르는 물의 순간 가열이 가능토록 가스 열교환기(40)의 출구측에 순간 열교환 온수기(77)가 설치되는 것을 특징으로 하는 수 열교환식 히트펌프 냉난방 시스템.In the cold and hot water pipe 42 passing through the gas heat exchanger 40, the instant heat exchange water heater 77 is installed on the outlet side of the gas heat exchanger 40 so that the instantaneous heating of the water flowing into the water supply tank 74 is possible. Water heat exchanger type heat pump air conditioning system. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 냉온수관(42)은, 폐쇄루프를 이루면서 실내의 수 순환식 실내기(50a, 50b,…,50n)에 개폐가능하게 접속된 채 실내기용 냉온수 순환펌프(52)에 의해 연속적으로 순환되는 것을 특징으로 하는 수 열교환식 히트펌프 냉난방 시스템.The cold and hot water pipe 42 is continuously circulated by the cold and hot water circulation pump 52 for the indoor unit while being connected to the indoor water circulation indoor units (50a, 50b, ..., 50n) to form a closed loop so as to be openable and closed. Water heat exchanger type heat pump air conditioning system. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 냉온수관(42)은, 폐쇄루프를 이루면서 실내의 바닥에 매설된 바닥 난방라인(60a, 60b,…,60n)에 개폐가능하게 접속된 채 바닥난방용 온수 순환펌프(62)에 의해 물을 연속적으로 순환되게 하는 것을 특징으로 하는 수 열교환식 히트펌프 냉난방 시스템.The cold and hot water pipe 42 continuously forms water by a hot water circulation pump 62 for floor heating while being connected to the floor heating lines 60a, 60b, ..., 60n embedded in the floor of the room while forming a closed loop. Water heat exchanger type heat pump cooling and heating system characterized in that the circulation. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 냉온수관(42)은, 복수로 분기된 채 각각 폐쇄루프를 이루면서 수 순환식 실내기(50a, 50b,…,50n)와 난방용 바닥라인(60a, 60b,…,60n)에 접속되며, 각각 실내기용 순환펌프(52) 및 바닥 난방용 순환펌프(62)에 의해 물을 연속적으로 순환시키면서 실내의 바닥과 실내공기를 냉난방하는 것을 특징으로 하는 수 열교환식 히트펌프 냉난방 시스템. The cold and hot water pipe 42 is connected to the water circulation indoor units 50a, 50b, ..., 50n and the heating floor lines 60a, 60b, ..., 60n while forming a closed loop with a plurality of branches. Water heat exchange type heat pump air-conditioning system, characterized in that the air and the air in the room and the floor while circulating the water continuously by the circulation pump (52) and the floor heating circulation pump (62). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 냉온수관(42)은, 일측방에서 임의의 물 공급원에 연결되고 타측방에서 급수탱크(74)에 연결된 채 가스 열교환기(40) 입구측의 급수펌프(72)에 의해 물이 물 공급원에서 급수탱크(74) 흐르는 개방루프를 이루며,The cold and hot water pipe 42 is connected to an arbitrary water supply source on one side and connected to a water supply tank 74 on the other side by means of a water supply pump 72 on the inlet side of the gas heat exchanger 40. Water supply tank 74 forms an open loop flowing, 상기 급수탱크(74)에는 사용자에 의해 개방가능한 급수밸브가 마련되어, 사용자가 상기 급수탱크(74) 내의 물을 이용하도록 되어진 것을 특징으로 하는 수 열교환식 히트펌프 냉난방 시스템.The water supply tank 74 is provided with a water supply valve openable by the user, so that the user is to use the water in the water supply tank 74, water heat exchange type heat pump cooling and heating system. 삭제delete 냉매의 양방향 흐름을 냉매 유로(11) 내에서 허용하는 히트펌프 유닛(10)과 그 히트펌프 유닛(10)에 가스 열교환기(40)를 매개로 연결된 채 실내를 선택적으로 냉난방하는 수 순환식 실내기(50a, 50b,…,50n)를 갖는 히트펌프 냉난방 시스템(1)으로서,A water circulating indoor unit for selectively cooling and heating the room while the heat pump unit 10 allowing the two-way flow of the refrigerant in the refrigerant passage 11 and the gas heat exchanger 40 connected to the heat pump unit 10. As a heat pump heating and cooling system 1 having (50a, 50b, ..., 50n), 물을 열교환수로 하여 냉난방 여하에 따라 상기 냉매를 응축 또는 증발시키는 수 열교환기(16)를 상기 냉매 유로 상에서 압축기(12), 4웨이 밸브(14) 및 팽창밸브(18a, 18b,…,18n)와 함께 구비하는 상기 히트펌프 유닛(10)과; 상기 수 열교환기(16)에서 서로 연통하는 급수관(32) 및 회수관(34)을 구비하여 상기 수 열교환기(16)를 향해 열교환수를 연속적으로 공급하는 열교환수 공급기(30)로서 이루어 지는 수 열교환식 히트펌프 냉난방 시스템에 있어서,A water heat exchanger 16 for condensing or evaporating the refrigerant according to cooling and heating conditions using water as heat exchange water is provided on the compressor passage, the four-way valve 14 and the expansion valves 18a, 18b, ..., 18n. The heat pump unit 10 provided with; Water provided as a heat exchange water supply 30 having a water supply pipe 32 and a recovery pipe 34 in communication with each other in the water heat exchanger 16 to continuously supply heat exchange water toward the water heat exchanger 16. In the heat exchange type heat pump air conditioning system, 상기 열교환수 공급기(30)는, The heat exchange water supplier 30, 급수관(32') 및 회수관(34')이 2 방향으로 분기된 채 자체 구비된 온/오프 밸브(31a, 31b)의 선택적인 개폐에 따라 냉각탑(37')과 보일러(38')를 선택적으로 순환하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 수 열교환식 히트펌프 냉난방 시스템.The cooling tower 37 'and the boiler 38' are selectively selected according to the selective opening and closing of the self-equipped on / off valves 31a and 31b with the water supply pipe 32 'and the recovery pipe 34' branched in two directions. Water heat exchange type heat pump air conditioning system characterized in that it is installed to circulate with. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 열교환수 공급기(30)는 지중에 매설된 채 지중의 지열로 열교환수를 냉각 또는 가열시켜 상기 수 열교환기(16)로 연속 공급하는 것을 특징으로 하는 수 열교환식 히트펌프 냉난방 시스템.The heat exchange water supplier 30 is a water heat exchange type heat pump air-conditioning system, characterized in that the ground heat is cooled or heated with geothermal heat in the ground and continuously supplied to the water heat exchanger (16). 삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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