KR0146330B1 - 축열.축냉시스템의 복수 축열조 - Google Patents

축열.축냉시스템의 복수 축열조

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Abstract

본 발명은 축열, 축냉시스템의 복수 축열조에 관한 것으로, 병렬 또는 직렬로 배열한 2이상의 축열조에 융해온도가 서로 다른 상변화물질을 충진하거나 혹은 압력가감기를 이용하여 상변화물질의 융해온도를 변화시켜 축열조에 저장된 축냉(축열)에너지를 차등화하는 축열, 축냉시스템의 복수 축열조에 관한 것이다.
본 발명은 축열조군을 소정 갯수로 분리하여 협소한 공간에 용이하게 설치할 수 있으며, 각 축열조에 서로 다른 융해온도의 상변화물질을 충진하여 축열조에 저장되는 축냉(축열)에너지를 차등화하므로써 시스템의 운전효율을 높일 수 있으며, 열교환기튜브와 상변화물질 사이의 온도차가 작아 열교환 손실을 줄일 수 있다. 또, 본 발명은 냉반운전에서 난방운전으로 혹은 난방운전에서 냉방운전으로 전환하기 위해 상변화물질을 교체하여야 하는 번거러움을 해소할 수 있도록 축열조에 부설된 압력가감기를 이용하여 상변화물질의 융해온도를 변화시키므로 동일한 축열조를 이용하여 냉방운전과 난방운전을 수행할 수 있는 효과가 있다.

Description

축열. 축냉시스템의 복수 축열조
본 발명은 축열. 축냉시스템의 복수 축열조에 관한 것으로, 특시 2이상의 축열조에 융해온도가 서로 다른 상변화물질을 충진하거나 또는 2이상의 축열조에 부설된 압력가감기를 이용하여 상변화물질의 융해온도를 변화시켜 축열조에 저장된 축냉(축열)에너지를 차등화하여 축열조로부터 필요한 만큼의 축냉(축열)에너지를 추출할 수 있으며, 각 축열조에 충진된 상변화물질을 교체하지 않고 냉난방운전을 수행할 수 있도록 한 축열, 축냉시스템의 복수 축열조에 관한 것이다.
일반적으로 축열조를 구비한 축열. 축냉시스템은 심야의 값싼 전기를 활용하여 축열조내의 상변화물질을 변화시켜 축열조내에 저장하였다가 이 전기가 주로 사용되는 주간에 축열조의 물질이 상변화할 때 발생되는 축냉(축열)에너지를 이용하여 냉방 또는 난방을 할 수 있게 한 것이다.
이러한 종래의 축열조를 구비한 축열. 축냉시스템이 도1에 나타나 있다. 도1에 도시한 바와 같이, 압축기(1)에서 압축된 고온, 고압의 기체냉매가 응축기(3)로 유입되어 열교환을 하고, 이후 팽창변(5)을 거친 저온, 저압의 액체냉매가 냉매튜브(7)를 통해 증발기 역할을 하는 제1차 열교환기(9)를 통과하는 동안 이 제1차 열교환기(9)내에서 냉매튜브(7)와 인접하게 설치된 열교환기튜브(11)로부터 열흡수를 하고 압축기(1)로 다시 유입된다. 제1차 열교환기(9)는 증발기로 동작하는 경우 열교환에 의해 온도저하된 냉매를 공급하므로써 냉방출력을 발생하게 되고, 도1의 냉매싸이클을 반대로 순환하여 응축기로 동작하는 경우 열교환에 의해 온도상승된 냉매를 공급하므로써 난방출력을 발생하게 된다.
이러한, 종래의 축열. 축냉시스템에서는 냉방운전을 수행하기 위해 차가운 축냉에너지를 저장하는 축냉과정과 축냉에너지를 방출하는 방냉과정이 요구된다.
먼저, 축냉과정으로 제1차 열교환기(9)내에서 냉매튜브(7)와 열교환에 의해 온도가 낮아진 냉매는 열교환기튜브(11)를 통해 축열조(13)내의 상변화물질과 열교환하면서 높은 온도로 온도상승된 후 열교환기튜브(11)를 통해 다시 제1차 열교환기(9)로 유입하게 된다. 이때, 상변화물질은 축열조(13)내에 설치된 열교환기튜브(11) 주위를 감싸도록 충진되고 열교환에 의해 액체에서 고체로 상변화하게 되어 축냉이 이루어진다. 이러한 상변화물질은 통상 물이나 폴리에틸렌-클리콜등을 사용한다.
다음 방냉과정으로, 축열조(13)의 하부에 설치된 하부축열조튜브(15)를 통해 유입된 액상의 상변화물질은 축열조(13)를 거치는 동안 열교환기튜브(11) 주위에 고체상태의 상변환물질을 녹여주며, 이에 따라 차가운 상변환물질은 상부에 설치된 상부축열조튜브(17)를 통해 유출된 후 펌프(19)에 의해 제2차 열교환기(21)로 유입된다. 축열조(13)에 저장된 축냉에너지를 이용하여 냉방운전하는 경우, 펌프(19)로부터 축열조튜브(20)를 통해 공급되는 상변화물질은 제2차 열교환기(21)를 거치는 동안 제2차 열교환기(21)내에서 축열조튜브(20)와 인접하게 설치된 냉각코일튜브(23)와 열교환을 하여 냉각코일튜브(23)내의 냉매를 낮은 온도의 저온냉매로 변화시킨다. 이 저온냉매는 냉각코일튜브(23)를 통해 냉각코일(25)로 유입되고, 유입된 저온냉매는 냉각코일(25)을 통과하면서 외부와 열교환한 다음 펌프(27)에 의해 냉동기(29)로 유입되고, 냉동기(29)내에서 열교환을 한 후 다시 제2차 열교환기(21)로 유입된다.
한편, 종래의 축열. 축냉시스템이 난방운전을 수행할 경우 냉매의 흐름방향을 역으로 하여 즉, 압축기(1)에서 압축된 고온, 고압의 기체냉매가 응축기 역할을 하는 제1차 열교환기(11)로 유입되도록 냉매의 흐름방향을 바꾸어 순환하게 되면 고온, 고압의 냉매가 제1차 열교환기(9)를 통과하는 동안 열교환기튜브(11)내의 냉매를 높은 온도의 고온냉매로 변화시킨다. 이 고온냉매는 축열조(13)로 유입되어 축열조(13)에 충진된 상변화물질과 열교환하므로써 축열조(13)에 고온의 축열에너지를 저장할 수 있게 된다. 이 축열에너지를 이용하여 난방운전을 수행할 수 있다. 이때, 축열조(13)에 충진된 상변화물질은 고온의 축열에너지를 저장할 수 있는 상변화물질로 대체하여야 한다.
그러나, 종래의 축열. 축냉시스템에서는 1개의 축열조를 이용하여 축열과 축냉이 이루어지는데, 열교환기튜브와 상변화물질 사이의 온도차가 커서 열교환 손실이 크고 축열과 축냉시 열전달 효율과 열역학적 효율이 제한되었고, 열전달 효율과 열역학적 효율을 높이기 위해서는 축열조를 크게 하여야 하는 문제점이 있었다.
또, 1개의 축열조로부터 축열된 에너지를 필요한 만큼 추출하기 어려워 축열, 축냉시스템의 운전효율이 저하되는 문제점이 있었다. 더우기, 축열시의 상변화물질과 축냉시의 상변화물질은 융해온도가 다르므로 적합한 상변화물질로 교체하여 냉방운전 또는 난방운전을 수행해야 하는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 융해온도가 서로 다른 상변화물질을 병렬로 배열된 2이상의 축열조에 각각 충진하거나 혹은 압력가감기를 이용하여 축열조에 충진된 상변화물질의 융해온도를 변화시켜 축열조에 저장된 축냉(축열)에너지를 차등화하므로써 필요한 만큼의 축냉(축열)에너지를 추출할 수 있으며, 축열조에 충진된 상변화물질을 교체하지 않고 냉난방운전을 수행할 수 있도록 한 축열. 축냉시스템의 복수 축열조를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 융해온도가 서로 다른 상변화물질을 직렬로 배열된 2이상의 축열조에 각각 충진하거나 혹은 압력가감기를 이용하여 축열조에 충진된 상변화물질의 융해온도를 변화시켜 축열조에 저장된 축냉(축열)에너지를 차등화하므로써 필요한 만큼의 축냉(축열)에너지를 추출할 수 있으며, 축열조에 충진된 상변화물질을 교체하지 않고 냉난방운전을 수행할 수 있도록 한 축열. 축냉 시스템의 복수 축열조를 제공함에 있다.
도1은 종래의 축열조를 구비한 축열. 축냉시스템,
도2는 본 발명의 일실시예에 따라 축열조를 병렬로 배열하여 축열조군을 형성하는 것을 나타내는 도면,
도3은 도2의 각 축열조에 압력가감기를 부설한 경우를 나타내는 도면,
도4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 축열조를 직렬로 배열하여 축열조군을 형성하는 것을 나타내는 도면,
도5는 도4의 각 축열조에 압력가감기를 부설한 경우를 나타내는 도면,
도6은 물질의 압력-온도 곡선도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1:압축기 3:응축기
5:팽창변 7:냉매튜브
9:1차열교환기 11:열교환기튜브
13:축열조 15:하부축열조튜브
17:상부축열조튜브 19,27:펌프
20:축열조튜브 21:2차열교환기
23:냉각코일튜브 25:냉각코일
29:냉동기 Cx,Cpx,Rx,Rpx:축열조군
P1,P2,Pn:압력가감기 V1,V2,Vn:솔레노이드체크밸브
상기와 같은 본 발명의 목적은 압축, 응축, 팽창 및 증발하는 냉매싸이클에서 증발기로 동작하는 경우 열교환에 의해 온도저하된 냉매를 공급하여 냉방출력을 발생하고 상기 냉매싸이클에서 응축기로 동작하는 경우 열교환에 의해 온도상승된 냉매를 공급하여 난방출력을 발생하는 제1차 열교환기와, 상기 냉매를 공급하는 열교환기튜브를 내부에 관통되게 설치하여 상기 열교환기튜브의 냉매와 내부에 충진된 상변화물질이 열교환하여 축냉(축열)에너지를 저장하는 축열수단과, 상기 상변화물질을 공급하는 축열조튜브를 내부에 관통되게 설치하여 상기 축열조튜브의 상변화물질과 상기 축열조튜브와 인접하게 설치된 냉각코일튜브의 냉매가 열교환하는 제2차 열교환기를 구비하고, 상기 축냉(축열)에너지를 이용하여 냉방 또는 난방을 수행하는 축열. 축냉시스템에 있어서, 상기 제1차 열교환기로부터 공급되는 냉매를 공급 및 차단할 수 있도록 개폐되는 솔레노이드체크밸브; 및 상기 솔레노이드체크밸브의 개방에 의해 상기 열교환기튜브를 통해 냉매를 공통적으로 공급받을 수 있도록 2이상의 축열조를 병렬로 배열하며, 상기 열교환기튜브의 냉매와 내부에 충진된 상변화물질의 열교환 손실을 줄이기 위해 상기 2이상의 축열조에 저장된 축냉(축열)에너지를 차등화할 수 있도록 각 축열조에 서로 다른 융해온도의 상변화물질을 충진하거나 혹은 각 축열기에 부설된 압력가감기를 이용하여 각 축열조에 충진된 상변화물질의 융해온도를 서로 다르게 설정하는 축열조군에 의하여 달성된다.
상기와 같은 본 발명의 다른 목적은 압축, 응축, 팽창 및 증발하는 냉매싸이클에서 증발기로 동작하는 경우 열교환에 의해 온도저하된 냉매를 공급하여 냉방출력을 발생하고 상기 냉매싸이클에서 응축기로 동작하는 경우 열교환에 의해 온도상승된 냉매를 공급하여 난방출력을 발생하는 제1차 열교환기와, 상기 냉매를 공급하는 열교환기튜브를 내부에 관통되게 설치하여 상기 열교환기튜브의 냉매와 내부에 충진된 상변화물질이 열교환하여 축냉(축열)에너지를 저장하는 축열수단과, 상기 상변화물질을 공급하는 축열조튜브를 내부에 관통되게 설치하여 상기 축열조튜브의 상변화물질과 상기 축열조튜브와 인접하게 설치된 냉각코일튜브의 냉매가 열교환하는 제2차 열교환기를 구비하고, 상기 축냉(축열)에너지를 이용하여 냉방 또는 난방을 수행하는 축열, 축냉시스템에 있어서, 상기 제1차 열교환기(9)로부터 공급되는 냉매를 공급 및 차단할 수 있도록 개폐되는 솔레노이드체크밸브; 및 상기 솔레노이드체크밸브의 개방에 의해 상기 열교환기튜브를 통해 냉매를 순차적으로 공급받을 수 있도록 2이상의 축열조를 직렬로 배열하며, 상기 열교환기튜브의 냉매와 내부에 충진된 상변화물질의 열교환 손실을 줄이기 위해 상기 2이상의 축열조에 저장된 축냉(축열)에너지를 차등화할 수 있도록 각 축열조에 서로 다른 융해온도의 상변화물질을 충진하거나 혹은 각 축열기에 부설된 압력가감기를 이용하여 각 축열조에 충진된 상변화물질의 융해온도를 서로 다르게 설정하는 축열조군에 의하여 달성된다.
본 발명은 2이상의 축열조로 이루어진 축열조군을 구비한다. 상기 축열조군의 축열조들을 병렬로 배열할 경우에는 1차 열교환기로부터 분기된 열교환기튜브가 각 축열조를 관통하며 각 축열조의 입구측에 솔레노이드체크밸브가 설치된다. 상기 축열조군의 축열조들을 직렬로 배열할 경우에는 하나의 열교환기튜브가 모든 축열조를 관통하며 선두 축열조의 입구측에 하나의 솔레노이드체크밸브를 설치하게 된다.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도2는 본 발명의 일실시예에 따라 축열조를 병렬로 배열하여 축열조군을 형성하는 것을 나타내는 도면으로, 도1과 동일 기능을 갖는 부분은 동일 부호를 붙여서 설명한다. 도2에서, 축열조군(Cx)은 미도시한 1차 열교환기(9)와 2차 열교환기(21) 사이에 병렬로 설치된다. 상기 축열조군(Cx)은 내부에 열교환기튜브(11)가 설치된 제1축열조(C1) 내지 제n축열조(Cn)로 이루어진다. 상기 제1축열조(C1) 내지 제n축열조(Cn)는 입구측에 상기 열교환기튜브(11)로부터 분기되어 유입되는 지점에 제1솔레노이드체크밸브(V1) 내지 제n솔레노이드체크밸브(Vn)가 각각 설치된다. 상기 제1솔레노이드체크밸브(V1) 내지 제n솔레노이드체크밸브(Vn)는 열교환기튜브(11)를 통해 유입되는 냉매를 제1축열조(C1) 내지 제n축열조(Cn)로 각각 공급 및 차단한다. 상기 제1솔레노이드체크밸브(V1) 내지 제n솔레노이드체크밸브(Vn)는 개별적으로 개폐되어 해당 축열조에 상기 열교환기튜브(11)로부터의 냉매를 공급할 수 있다. 상기 제1축열조(C1) 내지 제n축열조(Cn)는 미도시한 상부축열조튜브(17) 및 하부축열조튜브(15)를 통해 열교환된 상변화물질을 2차 열교환기(21)로 유출 및 유입하게 된다.
상기 축열조군(Cx)에 축냉된 축냉에너지를 이용하여 냉방운전하는 경우, 상기 제1축열조(C1)는 상대적으로 가장 낮은 융해온도의 상변화물질을 충진하고, 제2축열조(C2)는 상기 제1축열조(C1)에 충진되는 상변화물질 보다 높은 융해온도의 상변화물질을 충진하며, 상기 제n축열조(Cn)는 상대적으로 가장 높은 융해온도의 상변화물질을 충진한다. 반면, 상기 축열조군(Cx)에 축열된 축열에너지를 이용하여 난방운전하는 경우, 상기 제1축열조(C1)는 상대적으로 가장 높은 융해온도의 상변화물질을 충진하고, 상기 제n축열조(Cn)는 상대적으로 가장 낮은 융해온도의 상변화물질을 충진한다.
상기 축열조군(Cx)은 충진된 상변화물질과 상기 열교환기튜브(11)로부터의 냉매 사이에 열교환이 이루어지며, 상변화물질의 융해온도의 차이에 따라 축냉(축열)에너지를 차등적으로 저장할 수 있게 된다. 또, 상기 축열조군(Cx)은 상부축열조튜브(17)에 설치된 펌프(19)을 작동시켜 열교환된 상변화물질을 2차열교환기(21)로 공급한다.
이에 따라, 상기 축열조군(Cx)은 충진된 상변화물질의 융해온도에 따라 축냉 에너지 혹은 축열에너지를 차등적으로 저장할 수 있으며, 해당 축열조에서 열교환된 상변화물질을 2차 열교환기(21)로 공급하므로써 필요한 만큼의 축냉(축열)에너지를 방출하여 냉방 또는 난방을 실시할 수 있다.
도3은 도2의 각 축열조에 압력가감기를 부설한 경우를 나타내는 도면으로, 압력가감기를 이용하여 축열조에 충진된 상변화물질의 융해온도를 변화시킬 수 있다. 도3에 도시한 바와 같이, 축열조군(Cpx)은 제1축열조(Cp1) 내지 제n축열조(Cpn)로 이루어지고 분기되어 유입되는 열교환기튜브(11)에 제1솔레노이드체크밸브(V1) 내지 제n솔레노이드체크밸브(Vn)가 설치된 것은 도2의 구성과 같다. 단지, 상기 제1축열조(Cp1) 내지 제n축열조(Cpn)에 각각 압력가감기들(P1,P2,Pn)이 추가로 설치되어 있고 각 축열조에 동일한 융해온도의 상변화물질이 충진되어 있는 것이 다르다. 상기 압력가감기들(P1,P2,Pn)은 진공펌프 혹은 압축기를 사용한다.
상기 압력가감기들(P1,P2,Pn)은 해당 축열조내의 압력을 조절하여 충진된 상변화물질의 융해온도를 서로 다르게 설정하는데, 도6에 도시한 바와 같이, 물질의 융해온도는 압력에 따라 변화하게 되므로 각 축열조에 가해지는 압력을 다르게 설정하면 충진된 상변화물질의 융해온도는 변화하게 되며, 축냉 또는 축열에 적합하게 각 축열조의 압력을 적절하게 설정하게 된다.
일예로 축냉과정일 경우, 상기 제1압력가감기(P1)는 상기 제1축열조(Cp1)의 압력을 가장 낮게 설정하여 충진된 상변화물질의 융해온도를 가장 낮게 변화시키며, 상기 제2압력가감기(P2)는 상기 제1축열조(Cp1)의 압력보다 높게 설정하여 상변화물질의 융해온도를 설정하고, 상기 제n압력가감기(Pn)는 상기 제n축열조(Cpn)의 압력을 가장 높게 하여 충진된 상변화물질의 융해온도를 가장 높게 설정한다. 반면, 축열과정일 경우, 상기 제1축열조(Cp1)의 압력을 상대적으로 높게 설정하고 상기 제n압력가감기(Cpn)의 압력을 상대적으로 낮게 설정한다.
이에 따라, 상기 축열조군(Cpx)은 서로 다른 융해온도의 상변화물질이 충진한 경우와 동등하게 열교환을 통해 축냉에너지와 축열에너지를 저장한다. 즉, 상기 축열조군(Cpx)은 상기 압력가감기들(P1,P2,Pn)에 의해 설정된 상변화물질의 융해온도에 따라 축냉에너지 혹은 축열에너지를 차등적으로 저장할 수 있으며, 해당 축열조에서 열교환된 상변화물질을 2차 열교환기(21)로 공급하므로써 필요한 만큼의 축냉(축열)에너지를 방출하여 냉방 또는 난방을 실시할 수 있다.
도4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 축열조를 직렬로 배열하여 축열조군을 형성하는 것을 나타내는 도면으로, 도1과 동일기능을 갖는 부분은 동일 부호를 붙여서 설명한다. 도4에서, 축열조군(Rx)은 미도시한 1차 열교환기(9)와 2차 열교환기(21) 사이에 직렬로 설치된다. 상기 축열조군(Rx)은 서로 다른 융해온도의 상변화물질이 충진된 제1축열조(R1) 내지 제n축열조(Rn)로 이루어진다. 상기 제1축열조(R1) 내지 제n축열조(Rn)는 상기 1차 열교환기(9)로부터 유입되는 열교환기튜브(11)을 공유하여 내부에 관통되게 설치된다. 즉, 열교환기튜브(11)는 선두의 제1축열조(R1)와 제2축열조(R2)를 순차적으로 거치고 선미의 제n축열조(Rn)를 거친 다음 1차 열교환기(9)로 회귀하게 된다. 상기 축열조군(Rn)의 입구측에 상기 열교환기튜브(11)로부터 분기되어 유입되는 지점에 솔레노이드체크밸브(V)가 설치된다. 상기 솔레노이드체크밸브(V)는 열교환기튜브(11)를 통해 유입되는 냉매를 상기 축열조군(Rn)으로 공급 및 차단한다. 상기 제1축열조(R1) 내지 제n축열조(Rn)는 상기 열교환기튜브(11)로부터의 냉매와 열교환된 상변화물질을 상기 2차열교환기(21)로 유출 및 유입하기 위해 미도시한 상부축열조튜브(17) 및 하부축열조튜브(15)가 각각 설치되어 있다.
상기 축열조군(Rx)에 축냉된 축냉에너지를 이용하여 냉방운전하는 경우, 상기 제1축열조(R1)는 상대적으로 가장 낮은 융해온도의 상변화물질을 충진하고, 상기 제2축열조(R2)는 보다 높은 융해온도의 상변화물질을 충진하고, 제n축열조(Rn)는 상대적으로 가장 높은 융해온도의 상변화물질을 충진한다. 반면, 상기 축열조군(Rx)에 축열된 축열에너지를 이용하여 난방운전하는 경우, 상기 제1축열조(R1)는 상대적으로 가장 높은 융해온도의 상변화물질을 충진하고, 상기 n축열조(Rn)는 상대적으로 가장 낮은 융해온도의 상변화물질을 충진한다.
상기 축열조군(Rx)에 충진된 상변화물질과 상기 열교환기튜브(11)로부터의 냉매 사이에 열교환이 이루어지며, 상변화물질의 융해온도의 차이에 따라 축냉(축열)에너지를 차등적으로 저장할 수 있게 된다. 또, 상기 축열조군(Rx)은 상부축열조튜브(17)에 설치된 펌프(19)를 작동시켜 열교환된 상변화물질을 2차 열교환기(21)로 공급한다.
이와 같이, 상기 축열조군(Rx)은 충진된 상변화물질의 융해온도에 따라 축냉에너지 혹은 축열에너지를 차등적으로 저장할 수 있으며, 해당 축열조에서 열교환된 상변화물질을 2차 열교환기(21)로 공급하므로써 필요한 만큼의 축냉(축열)에너지를 방출하여 냉방 또는 난방을 실시할 수 있다. 또, 축열조군(Rx)의 상변화물질의 평균온도와 열교환기튜브(11)의 냉매의 평균온도 사이의 온도차가 적어 열교환 손실을 줄일 수 있다.
도5는 도4의 각 축열조에 압력가감기를 부설한 경우를 나타내는 도면으로, 압력가감기를 이용하여 축열조에 충진된 상변화물질의 용해온도를 변화시킬 수 있다. 도5에서, 축열조군(Rpx)은 열교환기튜브(11)를 공유하는 제1축열조(Rp1) 내지 제n축열조(Rpn)로 이루어지고, 각 축열조에 충진된 상변화물질을 2차 열교환기(21)로 유출 및 유입하기 위해 미도시한 상부축열조튜브(17) 및 하부축열조튜브(15)가 각각 설치되는 것은 도4의 구성과 같다. 단지, 상기 제1축열조(Rp1) 내지 제n축열조(Rpn)에 각각 압력가감기들(P1,P2,Pn)이 추가로 설치되어 있고 각 축열조에 동일한 융해온도의 상변화물질이 충진되어 있는 것이 다르다. 상기 압력가감기들(P1,P2,Pn)은 진공펌프 혹은 압축기를 사용한다.
상기 압력가감기들(P1,P2,Pn)은 대응하는 축열조의 압력을 조절하여 충진된 상변화물질의 융해온도를 차등적으로 설정한다. 일예로 축냉과정일 경우, 상기 제1압력가감기(P1)는 제1축열조(Rp1)의 압력을 가장 낮게 설정하여 충진된 상변화물질의 융해온도를 가장 낮게 변화시키며, 상기 제2압력가감기(P2)는 상기 제1축열조(Rp1)의 압력보다 높게 설정하여 상변화물질의 융해온도를 설정하고, 상기 제n압력가감기(Pn)는 상기 제n축열조(Rpn)의 압력을 가장 높게 하여 충진된 상변화물질의 융해온도를 가장 높게 설정한다. 반면, 축열과정일 경우, 상기 제1축열조(Rp1)의 압력을 상대적으로 높게 설정하고 상기 제n축열조(Rpn)의 압력을 상대적으로 낮게 설정한다.
이에 따라, 상기 축열조군(Rpx)은 서로 다른 융해온도의 상변화물질이 충진한 경우와 동등하게 열교환을 통해 축냉에너지와 축열에너지를 저장한다. 즉, 상기 축열조군(Rpx)은 상기 압력가감기(P1,P2,Pn)에 의해 설정된 상변화물질의 융해온도에 따라 축냉에너지 혹은 축열에너지를 차등적으로 저장할 수 있으며, 해당 축열조에서 열교환된 상변화물질을 2차 열교환기(21)로 공급하므로써 필요한 만큼의 축냉(축열)에너지를 방출하여 냉방 또는 난방을 실시할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 축열조군을 소정 갯수로 분리하여 협소한 공간에 용이하게 설치할 수 있으며, 각 축열조에 서로 다른 융해온도의 상변화물질을 충진하여 축열조에 저장되는 축냉(축열)에너지를 차등화하므로써 시스템의 운전효율을 높일 수 있으며, 열교환기튜브와 상변화물질 사이의 온도차가 작아 열교환 손실을 줄일 수 있다. 또, 본 발명은 냉방운전에서 난방운전으로 혹은 난방운전에서 냉방운전으로 전환하기 위해 상변화물질을 교체하여야 하는 번거러움을 해소할 수 있도록 축열조에 부설된 압력가감기를 이용하여 상변화물질의 융해온도를 변화시키므로 동일한 축열조를 이용하여 냉방운전과 난방운전을 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 압축, 응축, 팽창 및 증발하는 냉매싸이클에서 증발기로 동작하는 경우 열교환에 의해 온도저하된 냉매를 공급하여 냉방출력을 발생하고 상기 냉매싸이클에서 응축기로 동작하는 경우 열교환에 의해 온도상승된 냉매를 공급하여 난방출력을 발생하는 제1차 열교환기(9)와, 상기 냉매를 공급하는 열교환기튜브(11)를 내부에 관통되게 설치하여 상기 열교환기튜브(11)의 냉매와 내부에 충진된 상변화물질이 열교환하여 축냉(축열)에너지를 저장하는 축열수단과, 상기 상변화물질을 공급하는 축열조튜브(20)를 내부에 관통되게 설치하여 상기 축열조튜브(20)의 상변화물질과 상기 축열조튜브(20)와 인접하게 설치된 냉각코일튜브(23)의 냉매가 열교환하는 제2차 열교환기(21)를 구비하고, 상기 축냉(축열)에너지를 이용하여 냉방 또는 난방을 수행하는 축열. 축냉시스템에 있어서, 상기 제1차 열교환기(9)로부터 공급되는 냉매를 공급 및 차단할 수 있도록 개폐되는 솔레노이드체크밸브(V1-Vn); 및 상기 솔레노이드체크밸브(V1-Vn)의 개방에 의해 상기 열교환기튜브(11)를 통해 냉매를 공통적으로 공급받을 수 있도록 2이상의 축열조를 병렬로 배열하며, 상기 열교환기튜브(11)의 냉매와 내부에 충진된 상변화물질의 열교환 손실을 줄이기 위해 상기 2이상의 축열조에 저장된 축냉(축열)에너지를 차등화할 수 있도록 각 축열조에 서로 다른 융해온도의 상변화물질을 충진하거나 혹은 각 축열기에 부설된 압력가감기(P1-Pn)를 이용하여 각 축열조에 충진된 상변화물질의 융해온도를 서로 다르게 설정하는 축열조군을 포함하는 것을 특징으로 하는 축열. 축냉시스템의 복수 축열조.
  2. 압축, 응축, 팽창 및 증발하는 냉매싸이클에서 증발기로 동작하는 경우 열교환에 의해 온도저하된 냉매를 공급하여 냉방출력을 발생하고 상기 냉매싸이클에서 응축기로 동작하는 경우 열교환에 의해 온도상승된 냉매를 공급하여 난방출력을 발생하는 제1차 열교환기(9)와, 상기 냉매를 공급하는 열교환기튜브(11)를 내부에 관통되게 설치하여 상기 열교환기튜브(11)의 냉매와 내부에 충진된 상변화물질이 열교환하여 축냉(축열)에너지를 저장하는 축열수단과, 상기 상변화물질을 공급하는 축열조튜브(20)를 내부에 관통되게 설치하여 상기 축열조튜브(20)의 상변화물질과 상기 축열조튜브(20)와 인접하게 설치된 냉각코일튜브(23)의 냉매가 열교환하는 제2차 열교환기(21)를 구비하고, 상기 축냉(축열)에너지를 이용하여 냉방 또는 난방을 수행하는 축열. 축냉시스템에 있어서, 상기 제1차 열교환기(9)로부터 공급되는 냉매를 공급 및 차단할 수 있도록 개폐되는 솔레노이드체크밸브(V); 및 상기 솔레노이드체크밸브(V)의 개방에 의해 상기 열교환기튜브(11)를 통해 냉매를 순차적으로 공급받을 수 있도록 2이상의 축열조를 직렬로 배열하며, 상기 열교환기튜브(11)의 냉매와 내부에 충진된 상변화물질의 열교환 손실을 줄이기 위해 상기 2이상의 축열조에 저장된 축냉(축열)에너지를 차등화할 수 있도록 각 축열조에 서로 다른 융해온도의 상변화물질을 충진하거나 혹은 각 축열기에 부설된 압력가감기(P1-Pn)를 이용하여 각 축열조에 충진된 상변화물질의 융해온도를 서로 다르게 설정하는 축열조군을 포함하는 것을 특징으로 하는 축열, 축냉시스템의 복수 축열조.
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