KR20030053984A - 고온 급탕 열펌프 유닛 - Google Patents

고온 급탕 열펌프 유닛 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고온 급탕 열펌프 유닛에 관한 것으로, 압축기(20), 응축기(21,22), 및 제1 증발기(23)가 냉매배관(P1)을 매개로 상호 연결되고, 상기 응축기(21,22)의 일측에 보급수 탱크(26)가 구비되어 상기 응축기(21,22)와 보급수 탱크(26)가 수배관(P2)을 매개로 상호 연결된 고온 급탕 열펌프 유닛에 있어서, 상기 응축기(21,22)의 출구측이 수배관(P4)을 매개로 냉각탑(27)에 연결되고, 상기 수배관(P4)에는 급탕수를 인출하여 사용하기 위한 급탕수 배관(P3)이 분기되며, 상기 응축기(21,22)의 출구측 냉매배관(P1)에는 방향절환용 3방밸브(V1)가 구비되고, 상기 3방밸브(V1)로부터 냉매배관(P5)이 분기되어 이 냉매배관(P5)이 상기 제1 증발기(23)의 출구측 냉매배관(P1)에 연결되며, 상기 제1 증발기(23)의 출구측 냉매배관(P1)에는 방향절환용 2방밸브(V2)가 구비되고, 상기 냉매배관(P5)에는 수냉각 방식의 제2 증발기(28)가 구비되며, 상기 제2 증발기(28)의 일측에는 냉수가 저장된 저온수조(29)가 구비되어 상기 제2 증발기(28)와 저온수조(29)가 수배관(P6)을 매개로 상호 연결되고, 상기 저온수조(29)의 일측에는 냉각용 휀코일유니트(30)가 구비되어 상기 저온수조(29)와 휀코일유니트(30)가 수배관(P7)을 매개로 상호 연결된 것을 특징으로 하는 고온 급탕 열펌프 유닛을 제공한다. 이러한 본 발명의 고온 급탕 열펌프 유닛은 고온 급탕 열펌프 유닛은 수냉식 증발기와 공랭식 증발기의 복합구조로 이루어져 있고, 배관상에 캐패시티 레귤레이터, 모세관, 저압보상밸브 등을 더 구비함으로써 항상 안정적으로 온수와 급탕수를 공급할 수 있게 된다. 또한, 본 발명의 고온 급탕 열펌프 유닛은 구조가 간단하고 사용이 용이하여 이상적인 냉난방 및 급탕환경을 만들 수 있을 뿐 아니라, 전기에 의해 작동하므로 NOX, CO2 등의 폐가스를 일절 배출하지 않아 공해를 방지할 수 있게 된다.

Description

고온 급탕 열펌프 유닛{High Temperature Quick boiling Heat Pump Unit for Producing Hot Water}
본 발명은 열펌프 유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기온이 많이 떨어지는 겨울철에도 항상 안정적으로 온수 및 급탕수를 공급할 수 있도록 된 고온 급탕 열펌프 유닛에 관한 것이다.
근래에는 일반 가정이나 건물내에 신선한 공기를 공급하기 위해 다양한 냉동 공조기기들이 보급되고 있으며, 연중 냉.온수 사용이 가능하도록 하는 열펌프 유닛도 많이 보급되고 있는 실정이다. 이러한 추세에 발맞추어 열펌프 유닛은 다양한 용도로 개발되고 있으며, 특히 근래에는 급격히 증가하고 있는 에너지 소비를 절감하기 위해 에너지 절약형 기기들에 대한 관심이 높아지고 있다.
첨부도면 도 1은 종래 열펌프 유닛의 일 예를 도시한 계통도로서, 공랭식 열펌프 유닛의 구성 및 운전모드를 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 종래의 공랭식 열펌프 유닛(H1)은 기본적으로 압축기(1), 응축기(2), 증발기(3)로 구성되어 이들 상호간에 냉매가 흐르는 냉매배관(4)을 매개로 연결된 구조를 이루고 있으며, 응축기(2) 출구측의 상기 냉매배관(4)에는 팽창밸브(5)가 구비되고, 증발기(3) 출구측의 상기 냉매배관(4)에는 기액분리기(6)가 구비되어 있다. 상기 증발기(3)는 실외기(미도시) 측에 구비된 것으로, 그 일측에 열을 방출하도록 된 실외기팬(3a)이 구비되어 있다.
상기 응축기(2)의 일측에는 물이 저장된 온수탱크(7)가 구비되어 있는데, 상기 온수탱크(7)와 응축기(2)는 물이 흐르도록 된 수배관(8)을 매개로 상호 연결되어 이들 상호간에 온수가 순환하는 구조로 이루어져 있으며, 상기 수배관(8)에는 온수탱크(7) 내부의 물을 펌핑하여 응축기(2) 측으로 운반하기 위한 순환펌프(8a)가 구비되어 있다. 또한, 상기 온수탱크(7)에는 내부에 저장된 저장수가 부족할 경우 외부로부터 물이 공급되는 급수관(9)이 연결되어 있다.
이러한 구성으로 이루어진 종래 공랭식 열펌프 시스템의 작동관계를 살펴보면 다음과 같다. 한편, 상기 구성으로부터 소개되는 압축기, 응축기, 증발기, 팽창밸브 및 기액분리기 등은 공지의 기술에 포함되므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
압축기로 유입된 기체냉매는 고온고압 상태로 압축되는데, 이 고온고압의 기체냉매는 분자간의 거리가 가까워지므로 냉동사이클 작동시 응축기에서 조금만 열을 빼앗아도 쉽게 응축액화가 가능해진다. 상기 압축기에서 압축된 고온고압의 기체냉매는 응축기에 의해 냉각되어 액냉매로 상변화하게 되고, 이 액냉매는 증발기 측으로 유동하게 된다. 이 과정에서, 상기 고온고압의 액냉매는 팽창밸브에 의해 팽창하여 저온저압 상태로 되고, 이 저온저압의 액냉매는 증발기를 통과하게 되는데, 상기 증발기는 열을 외부로부터 흡수하여 상기 저온저압의 액냉매를 다시 기체냉매로 상변화시키게 된다. 상변화된 상기 기체냉매는 기액분리기를 통과하면서 액성분이 완전히 걸러진 순수 기체상태로 다시 압축기에 유입되어 상기와 같은 사이클을 반복하게 된다.
첨부도면 도 2는 종래 열펌프 유닛의 다른 일 예를 도시한 계통도로서, 수냉식 열펌프 유닛의 구성 및 운전모드를 도시하고 있다.
첨부도면 도 1과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 새로운 구성요소에 대해서만 새로운 부호를 부여하여 설명하고, 동일 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도시된 바와 같이, 종래 수냉식 열펌프 유닛(H2)은 도 1의 공랭식 열펌프 유닛(H1)에서 구비된 공랭방식의 증발기(3) 대신 수냉각 방식의 증발기(10)가 구비된 구조로 이루어져 있다.
상기 증발기(10)의 일측에는 냉수를 저장하는 저온수조(12)가 구비되고, 이 저온수조(12)의 일측에는 냉수를 공급하도록 된 냉탕(14)이 구비되어 있으며, 상기증발기(10)와 저온수조(12) 그리고 상기 저온수조(12)와 냉탕(14)은 각각 수배관(11)(13)을 매개로 상호 연결되어 냉수가 순환하는 구조로 이루어져 있다.
그러나, 이러한 종래의 열펌프 유닛에서는 겨울철에 기온이 너무 많이 떨어질 경우, 증발기의 열교환 능력이 떨어져 압축 성능이 저하됨으로 인해 안정적인 온수 및 급탕수 공급이 불가능하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 기온이 많이 떨어지는 겨울철에도 안정적인 온수 및 급탕수 공급이 가능한 구조로 된 고온 급탕 열펌프 유닛을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래 열펌프 유닛의 일 예를 도시한 계통도
도 2는 종래 열펌프 유닛의 다른 일 예를 도시한 계통도
도 3은 본 발명의 고온 급탕 열펌프 유닛을 도시한 계통도
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
H3: 고온 급탕 열펌프 유닛20 : 압축기
21,22 : 응축기23,28 : 증발기
24 : 팽창밸브25 : 기액분리기
26 : 온수탱크27 : 냉각탑
29 : 저온수조30 : 휀코일유니트
P1,P5P8: 냉매배관P2,P4,P6,P7: 수배관
P3: 급탕수 배관P9: 압력감지배관
P1a : 모세관P2b,P6a,P7a,P7b,P8a : 순환펌프
P2c : 압력절수밸브P3a,P4a : 개폐밸브
V1: 3방밸브V2: 2방밸브
P8a : 캐패시티 레귤레이터
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 압축기, 응축기, 및 제1 증발기가 냉매배관을 매개로 상호 연결되고, 상기 응축기의 일측에 보급수 탱크가 구비되어 상기 응축기와 보급수 탱크가 수배관을 매개로 상호 연결된 고온 급탕 열펌프 유닛에 있어서, 상기 응축기의 출구측이 수배관을 매개로 냉각탑에 연결되고, 상기 수배관에는 급탕수를 인출하여 사용하기 위한 급탕수 배관이 분기되며, 상기 응축기의 출구측 냉매배관에는 방향절환용 3방밸브가 구비되고, 상기 3방밸브로부터 냉매배관이 분기되어 이 냉매배관이 상기 제1 증발기의 출구측 냉매배관에 연결되며, 상기 제1 증발기의 출구측 냉매배관에는 방향절환용 2방밸브가 구비되고, 상기 냉매배관에는 수냉각 방식의 제2 증발기가 구비되며, 상기 제2 증발기의 일측에는 냉수가 저장된 저온수조가 구비되어 상기 제2 증발기와 저온수조가 수배관을 매개로 상호 연결되고, 상기 저온수조의 일측에는 냉각용 휀코일유니트가 구비되어 상기 저온수조와 휀코일유니트가 수배관을 매개로 상호 연결된 것을 특징으로 하는 고온 급탕 열펌프 유닛을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 제1 증발기와 제2 증발기가 상호 택일적으로 작동하도록 된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 급탕수 배관과 수배관에는 개폐밸브가 각각 구비되되, 온수 생산시에는 상기 개폐밸브가 개방되고, 상기 개폐밸브는 폐쇄되며, 상기 2방밸브는 개방되고, 냉수 생산시에는 상기 개폐밸브가 폐쇄되고, 상기 개폐밸브는 개방되며, 상기 2방밸브는 폐쇄되고, 냉.온수를 동시에 생산할 시에는 상기 개폐밸브가 개방되고, 상기 개폐밸브는 폐쇄되며, 상기 2방밸브는 폐쇄되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서는 상기 응축기는 물의 온도를 승온시켜 급탕 및 난방용으로 이용가능하도록 유입측의 수온이 5℃ 내지 20℃ 범위내에 있고, 유출측의 수온이 65℃ 내지 70℃ 범위내에 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 구체적인 예로, 상기 3방밸브의 입구측 냉매배관에는 상기 응축기의 고온 현열을 이용하여 고온수를 생산하기 위한 모세관이 구비되고, 상기 수배관에는 응축기 측으로 공급되는 물의 유량을 조절하기 위한 압력절수밸브가 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 더욱 구체적인 예로, 상기 압축기의 출구측 냉매배관과 상기 제1 증발기의 입구측 냉매배관에는 냉매배관이 분기되어 상호 연결되고, 상기 냉매배관에는 저압보상용 캐패시티 레귤레이터가 구비되며, 상기 캐패시티 레귤레이터의 일측에는 제1 증발기의 출구측 압력을 감지하기 위한 압력감지배관이 분기되어 이 압력감지배관이 제1 증발기의 출구측 냉매배관에 연결되되, 상기 캐패시티 레귤레이터는 제1 증발기의 출구측 압력이 일정 압력 이하일 경우, 상기 냉매배관을 개방하여 고온고압의 냉매를 제1 증발기의 입구측 냉매배관으로 절환시키며 상기 제1 증발기의 출구측 압력을 일정 압력수준 이상으로 보상하도록 된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 응축기 및 제2 증발기가 부식성이 없는 동관과 스테인레스 강판 중 적어도 하나의 재질을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
위와 같은 본 발명의 고온 급탕 열펌프 유닛은 수냉식 증발기와 공랭식 증발기의 복합구조로 이루어져 있고, 배관상에 캐패시티 레귤레이터, 모세관, 저압보상밸브 등이 더 구비된 구조를 제공함으로써 항상 안정적으로 온수와 급탕수를 공급할 수 있게 된다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
상기 종래기술과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 새로운 구성요소에 대해서만 새로운 부호를 부여하여 설명하고, 동일 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략한다.
첨부도면 도 3은 본 발명의 고온 급탕 열펌프 유닛의 구성 및 운전모드를 도시한 계통도로서, 본 발명은 종래의 공랭식 열펌프 유닛(H1)과 수냉식 열펌프 유닛(H2)을 조합한 고온 급탕 열펌프 유닛(H3)을 제공한다.
상기 고온 급탕 열펌프 유닛(H3)은 기본적으로 압축기(20), 복수의 응축기(21,22) 및 증발기(23)(28), 온수탱크(26), 저온수조(29), 휀코일유니트(30) 등으로 구성된다.
보다 구체적으로 설명하면, 압축기(20), 나란히 배열된 제1,2 응축기(21,22), 그리고 실외기(미도시)측에 구비된 제1 증발기(23)는 냉매배관(P1)을 매개로 상호 연결된 구조를 이루고 있으며, 제1,2 응축기(21,22) 출구측의 상기 냉매배관(P1)에는 팽창밸브(24)가 구비되고, 제1 증발기(23) 출구측의 상기 냉매배관(P1)에는 기액분리기(25)가 구비되어 있다.
상기 제1,2 응축기(21,22)의 일측에는 외부로부터 보급된 직수를 일시 저장하는 보급수 탱크(26)가 구비되어 상기 제1,2 응축기(21,22)와 보급수 탱크(26)가 수배관(P2)을 매개로 상호 연결되어 있으며, 상기 수배관(P2)에는 온수 또는 급탕수 생산을 위해 상기 보급수 탱크(26)의 출구측을 제어하는 개폐밸브(P2a)와, 상기 보급수 탱크(26) 내부의 물을 펌핑하여 제1,2 응축기(21,22) 측으로 유동시키기 위한 순환펌프(P2b)와, 이 순환펌프(P2b)에 의해 응축기(21,22) 내부로 유입되는 물의 유량을 조절하여 공급하기 위한 압력절수밸브(P2c)가 구비된다.
상기 제1,2 응축기(21,22)의 출구측은 냉수만 사용할 시, 고온의 온수를 방열하여 냉각시키도록 수배관(P4)을 매개로 냉각탑(27)에 연결되고, 이 냉각탑(27)에서 냉각된 물이 상기 제1,2 응축기(21,22) 측으로 순환하게 되도록 상기 냉각탑(27)의 출구측 수배관(P4)은 보급수 탱크(26)의 출구측, 즉 제1,2 응축기(21,22)의 입구측 수배관(P2)에 연결된다. 또한, 상기 제1,2 응축기(21,22)의 출구측 수배관(P4)에는 급탕수를 인출하여 사용하기 위한 급탕수 배관(P3)이 분기되며, 상기 급탕수 배관(P3) 및 수배관(P4)에는 각각 개폐밸브(P3a)(P4a,P4b)가 구비된다.
상기 응축기(21,22)의 출구측 냉매배관(P1)에는 방향절환용 3방밸브(V1)가 구비되되, 상기 3방밸브(V1)에는 냉매배관(P5)이 분기되어 이 냉매배관(P5)이 상기 제1 증발기(23)의 출구측 냉매배관(P1)에 연결된다. 또한, 상기 제1 증발기(23)의 출구측 냉매배관(P1)에는 방향절환용 2방밸브(V2)가 구비되고, 상기 냉매배관(P5)에는 수냉각 방식의 제2 증발기(28)가 구비된다. 또한, 상기 제2 증발기(28)의 일측에는 냉수가 저장된 저온수조(29)가 구비되어 상기 제2 증발기(28)와 저온수조(29)가 수배관(P6)을 매개로 상호 연결되고, 상기 저온수조(29)의 일측에는 냉각용 휀코일유니트(30)가 구비되어 상기 저온수조(29)와 휀코일유니트(30)가 수배관(P7)을 매개로 상호 연결된다. 또한, 상기 3방밸브(V1)의 입구측 냉매배관(P1)에는 상기 응축기(21,22)로부터 토출되는 고온냉매의 유량을 조절하여 제1,2 응축기(21)(22)내 체류시간을 연장시키면서 상기 고온냉매의 현열에 의한 고온수의 생산이 가능하도록 하는 모세관(P1a)이 구비된다.
또한, 상기 제2 증발기(28)의 일측에는 냉수를 저장하는 저온수조(29)가 구비되고, 이 저온수조(29)의 일측에는 저온수조(29) 내의 물을 냉각시키기 위한 휀코일유니트(30)가 구비되며, 상기 제2 증발기(28)와 저온수조(29), 그리고 상기 저온수조(29)와 휀코일유니트(30)는 각각 수배관(P6)(P7)을 매개로 상호 연결되어 냉수가 순환하는 구조로 이루어져 있다. 상기 수배관(P6)에는 저온수조(29) 내의 냉수를 펌핑하여 제2 증발기(28) 측으로 순환시키기 위한 순환펌프(P6a)가 구비된다.
한편, 본 발명의 고온 급탕 열펌프 유닛(H3)에서는 상기 압축기(30)의 출구측 냉매배관(P1)에는 냉매배관(P8)이 분기되어 이 냉매배관(P8)이 제1 증발기(23)의 입구측 냉매배관(P1)에 연결되고, 상기 냉매배관(P8)에는 제1 증발기(23)의 출구측 압력이 일정 압력 이하일 경우, 상기 냉매배관(P8)을 개방하여 고온고압의 냉매를 제1 증발기(23)의 입구측 냉매배관(P1)으로 절환시키며 상기 제1 증발기(33)의 출구측 압력을 일정 압력수준 이상으로 보상하도록 된 저압보상용 캐패시티레귤레이터(P8a)가 구비되며, 상기 캐패시티 레귤레이터(P8a)의 일측에는 제1 증발기(23)의 출구측 압력을 감지하기 위한 압력감지배관(P9)이 분기되어 이 압력감지배관(P9)이 제1 증발기(23)의 출구측 냉매배관(P1)에 연결된다.
또한, 본 발명의 고온 급탕 열펌프 유닛(H3)은 종래의 열펌프 유닛(H1)(H2)에서 응축기(2)가 압력배관용 탄소강관을 재질로 하여 구성한 것과 달리, 제1,2 응축기(21,22)와 제2 증발기(28)의 재질을 부식성이 없는 동관 및/또는 스테인레스 강판을 이용하여 구성한다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 고온 급탕 열펌프 유닛(H3)의 작동관계를 살펴보면, 압축기(20)에서 압축된 고온고압의 기체냉매가 응축기(21,22)에 의해 냉각되어 액냉매로 상변화하게 되고, 상변화된 액냉매는 3방밸브(V1)에 의해 제2 증발기(28) 측으로 보내져서 상기 저온수조(29)로부터 운반된 냉수와의 열교환에 의해 저온저압의 기체냉매로 상변화하게 된다. 상기 기체냉매는 기액분리기(25)를 통과하면서 액성분이 완전히 걸러진 순수 기체상태로 다시 압축기(20)에 유입되어 상기와 같은 사이클을 반복하게 된다.
한편, 상기 휀코일유니트(30)에서는 상기 제2 증발기(28)에서 열교환되면서 냉매에 열을 빼앗겨 온도가 하강된 상기 냉수를 저온수조(29)로부터 회수하여 이를 외기와 열교환시키며 다시 승온시키게 되는데, 이 휀코일유니트(30)에 의해 승온된냉수는 다시 저온수조(29)로 귀환하게 되어 저온수조(29) 내부의 물을 일정 온도로 유지시키게 된다.
본 발명의 고온 급탕 열펌프 유닛(H3)에서는 상기 3방밸브(V1)에 의해 냉매의 유동방향을 제어함으로써 제1 증발기(23)와 제2 증발기(28)를 택일하여 작동시킬 수 있는 바, 냉수가 필요한 경우에는 제2 증발기(28)를 사용하게 되고, 겨울철과 같이 냉수가 필요 없는 경우에는 제1 증발기(23)을 사용하게 되며, 상기 배관(P5)에 구비된 2방밸브(V2)는 제1 증발기(23)의 작동시 개방되고, 제2 증발기(28)의 작동시 폐쇄된다.
또한, 본 발명의 고온 급탕 열펌프 유닛(H3)은 급탕수 및 온수 생산시에는 상기 개폐밸브(P3a)(P2a)가 개방되고, 상기 개폐밸브(P4a,P4b)는 폐쇄되며, 상기 2방밸브(V2)는 개방되고, 냉수 생산시에는 상기 개폐밸브(P3a)(P2a)가 폐쇄되고, 상기 개폐밸브(P4a,P4b)는 개방되며, 상기 2방밸브(V2)는 폐쇄되고, 냉.온수를 동시에 생산할 시에는 상기 개폐밸브(P3a)(P2a)가 개방되고, 상기 개폐밸브(P4a,P4b)는 폐쇄되며, 상기 2방밸브(V2)는 폐쇄된다.
한편, 상기 3방밸브(V1)에 의해 제1 또는 제2 증발기(23)(28) 측으로 방향절환된 액냉매는 열교환에 의해 기체냉매로 상변화된 후, 다시 압축기(20)로 운반되어 상기와 같은 사이클을 반복하게 된다.
지금까지 설명된 바와 같이, 본 발명의 고온 급탕 열펌프 유닛(H3)에서는 온수, 냉수, 급탕수를 모두 생산할 수 있는 구조로서, 특히 상기 보급수 탱크(26)로부터 공급되는 수온이 5℃ 내지 20℃ 범위 내에 있는 물은 응축기(21,22)에 통과하면서 냉매와 열교환되어 65℃ 내지 70℃ 범위내의 온도로 급상승하게 되는데, 이를 급탕수로 사용하거나 또는 실내측으로 인출하여 난방용으로도 사용할 수 있게 되는 것이다.
또한, 상기 고온 급탕 열펌프 유닛(H3)은 주거용이나 상업용 빌딩에 적용이 가능하며 목욕탕, 수영장, 호텔, 온천, 온실, 화학 플랜트 등 온수가 필요한 곳에서는 기존의 급탕설비 유닛 등에 부착하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 고온 급탕 열펌프 유닛(H3)은 상기 저온수조(29)를 공지기술의 축냉식 구조로 구성하여 사용할 수 있다.
본 발명의 고온 급탕 열펌프 유닛(H3)은 버너나 보일러와 같은 별도의 연소설비가 필요없어 설치비가 저렴하고, 동력원으로서 전기를 사용하므로 폐기물이나 폐가스 등의 발생 염려가 없어 공해를 방지할 수 있게 된다.
또한, 상기 고온 급탕 열펌프 유닛(H3)은 복수개 구비된 이중관식 응축기를 구비함으로써 하나의 응축기를 구비한 종래 열펌프 유닛에 비해 사이클이 보다 안정적이며 보다 높은 온도의 생산할 수 있을 뿐만 아니라 압축기의 수명도 연장할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 응축기 및 제2 증발기의 재질을 내식성이 있는 동관 및 스테인레스 강판을 이용하여 구성함으로써 장기간 사용시 발생할 수 있는 부식을 예방할 수 있게 된다.
위와 같이, 본 발명의 고온 급탕 열펌프 유닛은 수냉식 증발기와 공랭식 증발기의 복합구조로 이루어져 있고, 배관상에 캐패시티 레귤레이터, 모세관, 저압보상밸브 등이 더 구비된 구조를 제공함으로써 항상 안정적으로 온수와 급탕수를 공급할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 고온 급탕 열펌프 유닛은 구조가 간단하고 사용이 용이하여 이상적인 냉난방 및 급탕환경을 만들 수 있을 뿐 아니라, 전기에 의해 작동하므로 NOX, CO2 등의 폐가스를 일절 배출하지 않아 공해를 방지할 수 있게 된다.

Claims (7)

  1. 압축기(20), 응축기(21,22), 및 제1 증발기(23)가 냉매배관(P1)을 매개로 상호 연결되고, 상기 응축기(21,22)의 일측에 보급수 탱크(26)가 구비되어 상기 응축기(21,22)와 보급수 탱크(26)가 수배관(P2)을 매개로 상호 연결되며, 상기 응축기(21,22)의 출구측이 수배관(P4)을 매개로 냉각탑(27)에 연결되고, 상기 수배관(P4)에는 급탕수를 인출하여 사용하기 위한 급탕수 배관(P3)이 분기되며, 상기 응축기(21,22)의 출구측 냉매배관(P1)에는 방향절환용 3방밸브(V1)가 구비되고, 상기 3방밸브(V1)로부터 냉매배관(P5)이 분기되어 이 냉매배관(P5)이 상기 제1 증발기(23)의 출구측 냉매배관(P1)에 연결되며, 상기 제1 증발기(23)의 출구측 냉매배관(P1)에는 방향절환용 2방밸브(V2)가 구비되고, 상기 냉매배관(P5)에는 수냉각 방식의 제2 증발기(28)가 구비되며, 상기 제2 증발기(28)의 일측에는 냉수가 저장된 저온수조(29)가 구비되어 상기 제2 증발기(28)와 저온수조(29)가 수배관(P6)을 매개로 상호 연결되고, 상기 저온수조(29)의 일측에는 냉각용 휀코일유니트(30)가 구비되어 상기 저온수조(29)와 휀코일유니트(30)가 수배관(P7)을 매개로 상호 연결된 것을 특징으로 하는 고온 급탕 열펌프 유닛.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 증발기(23)와 제2 증발기(28)는 상호 택일적으로 작동하도록 된 것을 특징으로 하는 고온 급탕 열펌프 유닛.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 급탕수 배관(P3)과 수배관(P2)(P4)에는 개폐밸브(P3a)(P2a)(P4a,P4b)가 각각 구비되되, 온수 생산시에는 상기 개폐밸브(P3a)(P2a)가 개방되고, 상기 개폐밸브(P4a,P4b)는 폐쇄되며, 상기 2방밸브(V2)는 개방되고, 냉수 생산시에는 상기 개폐밸브(P3a)(P2a)가 폐쇄되고, 상기 개폐밸브(P4a,P4b)는 개방되며, 상기 2방밸브(V2)는 폐쇄되고, 냉.온수를 동시에 생산할 시에는 상기 개폐밸브(P3a)(P2a)가 개방되고, 상기 개폐밸브(P4a,P4b)는 폐쇄되며, 상기 2방밸브(V2)는 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 고온 급탕 열펌프 유닛.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 응축기(21,22)는 물의 온도를 승온시켜 급탕 및 난방용으로 이용가능하도록 유입측의 수온이 5℃ 내지 20℃ 범위내에 있고 유출측의 수온이 65℃ 내지 70℃ 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 고온 급탕 열펌프 유닛.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 3방밸브(V1)의 입구측 냉매배관(P1)에는 상기 응축기(21,22)의 고온 현열을 이용하여 고온수를 생산하기 위한 모세관(P1a)이 구비되고, 상기 수배관(P2)에는 응축기(21,22) 측으로 공급되는 물의 유량을 조절하기 위한 압력절수밸브(P2c)가 구비된 것을 특징으로 하는 고온 급탕 열펌프 유닛.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 압축기(30)의 출구측 냉매배관(P1)과 상기 제1 증발기(23)의 입구측 냉매배관(P1)에는 냉매배관(P8)이 분기되어 상호 연결되고, 상기 냉매배관(P8)에는 저압보상용 캐패시티 레귤레이터(P8a)가 구비되며, 상기 캐패시티 레귤레이터(P8a)의 일측에는 제1 증발기(23)의 출구측 압력을 감지하기 위한 압력감지배관(P9)이 분기되어 이 압력감지배관(P9)이 제1 증발기(23)의 출구측 냉매배관(P1)에 연결되되, 상기 캐패시티 레귤레이터(P8a)는 제1 증발기(23)의 출구측 압력이 일정 압력 이하일 경우, 상기 냉매배관(P8)을 개방하여 고온고압의 냉매를 제1 증발기(23)의 입구측 냉매배관(P1)으로 절환시키며 상기 제1 증발기(33)의 출구측 압력을 일정 압력수준 이상으로 보상하도록 된 것을 특징으로 하는 고온 급탕 열펌프 유닛.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 응축기(21,22) 및 제2 증발기(28)는 부식성이 없는 동관과 스테인레스 강판 중 적어도 하나의 재질을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고온 급탕 열펌프 유닛.
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