KR0153546B1 - 축열식 공기조화장치 및 제상방법 - Google Patents

축열식 공기조화장치 및 제상방법 Download PDF

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Abstract

일반 냉·난방 회로와 방냉·방열 회로가 독립적으로 또는 동시에 작동할 때, 상기 회로들 내부의 냉매량이 필요량보다 작거나 커져 압축기를 손상시키고 냉·난방 용량을 감소시키는 단점을 제거한 축열식 공기 조화 장치의 제공을 목적으로 한다. 축열식 공기 조화 장치에 있어서, 제 1 및 제 2 바이패스 회로(22, 23)가 폐쇄되면, 압축기(1)에 의해 구동되는 일반 냉·난방 회로(18)와 냉매 기체 펌프(13)에 의해 구동되는 방냉·방열 회로(21)는 냉방 또는 난방 작동이 제 1 사용측 열교환기(4a)와 제 2 사용측 열교환기(4b)의 도움으로 수행되도록 서로 독립적으로 작동한다. 그러므로, 상기 공기 조화 장치에 있어서, 냉매 또는 냉동기 오일은 두 회로중 어느 하나의 회로에 집중되지 않는다. 축열 탱크를 위한 축냉 또는 축열 작동에 있어서, 두개의 바이패스 회로(22, 23)가 개방되어 일반 냉·난방 회로(18)가 방냉·방열 회로(21)와 연통 한다. 그 결과, 냉매는 일반 냉·난방 회로로부터 축열 탱크(8)로 유도되어 축열 탱크내부에 축열 매체(7)를 축열 또는 축냉한다.

Description

축열식 공기 조화 장치 및 제상방법
제1도는 본 발명의 제 1 실시예의 따른 축열식 공기 조화 장치의 냉매 배관 계통도.
제2도는 제1도의 축열식 공기 조화 장치의 축냉작동을 설명하는 회로도.
제3도는 제1도의 축열식 공기 조화 장치의 축열작동을 설명하는 회로도.
제4도는 제1도의 축열식 공기 조화 장치의 일반 냉난방 작동을 설명하는 회로도.
제5도는 제1도의 축열식 공기 조화 장치의 일반 난방 및 방열작동을 설명하는 회로도.
제6도는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 축열식 공기 조화 장치의 냉매 배관 계통도.
제7도는 제6도의 축열식 공기 조화 장치의 냉방작동시의 냉매 이동방법을 설명하는 동작도.
제8도는 제6도의 축열식 공기 조화 장치의 난방작동시의 냉매 이동방법을 설명하는 동작도.
제9도는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 축열식 공기 조화 장치의 냉매 배관 계통도.
제10도는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 축열식 공기 조화 장치의 챠지 모듈레이터(charge modulator) 주위의 요소들의 배치와 냉매 흐름을 설명하는 동작도.
제11도는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 축열식 공기 조화 장치의 냉매 배관 계통도.
제12도는 본 발명의 제 8 실시예에 따른 축열식 공기 조화 장치의 일반 난방작동 동안의 제상작동을 설명하는 회로도.
제13도는 본 발명의 제 9 실시예에 따른 축열식 공기 조화 장치의 일반 난방작동 동안의 제상작동을 설명하는 회로도.
제14도는 종래의 축열식 공기 조화 장치의 냉매 배관 계통도.
제15도는 종래의 축열식 공기 조화 장치의 난방작동 동안의 제상작동을 설명하는 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 압축기 4a : 제 1 사용측 열교환기
4b : 제 2 사용측 열교환기 7 : 축열매체
8 : 축열탱크 13 : 냉매 기체 펌프
18 : 일반 냉-난방회로 21 : 방냉-방열 회로
22 : 제 1 바이패스회로 23 : 제 2 바이패스 회로
[발명의 배경]
본 발명은 축열매체(heat storing medium)를 담는 축열탱크를 가지며, 주간에는 전력소비의 억제에 기여하고 또 전력소비를 주기적으로 균일하게 만드는 축열식 공기 조화 장치에 관한 것이다.
제14도는 예를 들어 일본 공개 특허(미심사) 제 90-33573 호에 공지된 종래 축열식 공기 조화 장치의 배치를 도시한 냉매 배관회로이다. 공기 조화 장치는 압축기(1), 응축기(2), 제 1 감압기구(3) 및 증발기(4)가 기재한 차례대로 연결된 주 냉매회로(6)와; 축열매체를 저장하는 축열탱크(8)와; 상기 축열탱크내의 축열매체(7)와 냉매간에 열교환을 수행하는 축냉(cold storing) 열교환기(9a)와; 응축기(2)와 제 1 감압기구(3)와의 사이에 설치된 액체 파이프(5a)와 기체 파이프(5b)사이에서 냉매를 열교환기(9a)를 통해 이동하도록 허용하는 제 1 바이패스 회로(10)와; 상기 제 1 바이패스회로의 액체 파이프(10a)에 연결된 제 2 감압기구(11)와; 상기 제 1 바이패스 회로(10)의 기체 파이프(10b)에 병렬로 연결된 제 2 바이패스 회로(12)와; 축열탱크(8)에 저장된 축열매체(7)와 냉매간의 열 교환을 수행하기 위해 제 2 바이패스 회로(12)에 연결되어 냉매를 순환시키는 냉매기체 펌프(13)와; 상기 제 2 바이패스 회로(12)로 흐르는 냉매의 유동을 제어하기 위한 제어수단(개폐수단)(14)을 구비한다.
이와 같이 구성된 종래 공기 조화 장치의 작동을 설명한다. 부호(1) 내지 (4)로 도시된 장치들은 서로 냉매 파이프(5)를 통해 연결되어 냉매의 유동 및 순환을 허용함으로써 주냉매 회로(6)를 형성하는데, 이 회로는 응축기(2)가 열교환에 의해 실외의 공기에서 얻은 냉기(cold)를 증발기(4)의 도움을 받아 실내의 공기에 부여하도록 되어 있다.
다른 한편, 종래 공기 조화 장치는 열을 비축할 수 있는 축열매체(7)를 저장하는 축열탱크(8)를 포함한다. 축냉 열교환기(9a)는 축열탱크내에 설치되어서 축열탱크(8)내의 축열매체(7)와 냉매간의 열교환을 수행한다.
압축기를 이용하는 보통의 냉방작동(이하 일반냉방작동 (general cooling operation)이라고 함)에서, 제 2 감압기구(11)는 폐쇄되어 있고, 냉매는 주 냉매회로(6)내에서만 순환한다. 즉, 압축기에서 배출되는 고온 및 고압의 기상냉매는 다음과 같이 순환한다. 먼저, 냉매는 응축기(2)에 의해 응축된 다음, 제 1 감압기구(3)에 의해 단열 팽창되고, 그 결과 저온의 두 상태의(개체 및 액체) 유체로 변환된다. 이 유체는 증발기(4)내를 흘러서, 주위 환경에서 열을 취하여 냉방시키고, 다음에 증발 및 기화되어 압축기(1)로 귀환된다.
전력 부하가 작은 야간에 냉기를 비축하기 위해 수행되는 축냉작동에서, 제 1 감압기구(3)는 폐쇄되어 있다. 즉, 압축기(1)에서 배출되는 기상냉매는 응축기(2)에 의해 액체 냉매로 응축된다. 액체 냉매는 제 1 바이패스 회로(10)로 흘러간 다음에, 제 2 감압기구(11)에 의해 단열 팽창되고, 그후 축냉 열교환기(9a)에 의해 증발 및 기화되므로, 냉기가 축열탱크(8)내의 축열매체(7)에 비축된다.
야간에 축열탱크(8)에 비축된 냉기를 예를 들어 주간에 이용하는 냉방작동(이하 방냉작동(cold radiating operation) 이라 함)에서, 냉매는 다음과 같이 처리된다. 즉, 압축기(1)를 정지시킨 상태에서 냉매 기체 펌프(13)가 작동될때, 저온 및 저압의 기체 냉매는 펌프(13)에 의해 가압되므로, 상기 기체냉매는 제 1 바이패스 회로(10)의 기체 파이프(10b)를 통하여 축냉 열교환기(9a)로 이동되고, 이 교환기에서 그 열을 축열매체(7)에 전달한 다음에 응축 및 기화된다. 이와 같이 응축 및 기화된 냉매는 제 2 감압기구(11)에 의해 단열 팽창되어서, 2 상태(기체 및 액체)의 유체로 변환된다. 2 상태의 유체는 증발기(4)내로 흘러들어가서, 주위 환경으로부터 열을 취하여 냉방시키고, 그후 증발 및 기화되어 냉매기체 펌프(13)로 귀환된다.
종래 공기 조화 장치에서는 방냉작동과 압축기(1)를 이용하는 일반 냉방작동이 동시에 수행될 수 있다. 특히, 공기 조화 장치는 압축기(1) 및 펌프(13) 양쪽이 모두 작동된 상태에서 작동될 수도 있다. 주 냉매회로(6)에서 응축기(2)에 의해 응축된 냉매와, 제 1 바이패스 회로(10)에서 열교환기(9a)에 의해 응축된 냉매와는 주 냉매회로(6)의 액체 파이프(5a)에서 서로 만나서 양쪽다 증발기(4)에서 증발되어 주위 환경을 냉방시킨다.
압축기(1)와 냉매 가스 펌프(13)의 동시작동 즉, 일반 냉방작동과 방냉작동을 동시에 수행하면 주간에 전력 수요에 대한 부하를 감소시키는데 효과적이다. 그러나, 응축기(2)에 의해 응축된 냉매와 축냉 열교환기(9a)의 냉매가 서로 만나서 동일한 하나의 증발기(4)에 의해 증발되는 상기 방법은 다음과 같은 문제가 있다. 즉, 실내의 공기 온도와 실외의 공기 온도와 같은 환경조건의 변화에 의존하고 또, 축열매체의 온도변화로 인한 축냉 열교환기(9a)의 부하 변화에 의존하여, 일반 냉방작동과 방냉작동은 냉매량과 이를 위해 필요한 냉동기 오일에 불균형이 있을 수 있다. 이런 경우에, 공기 조화 장치는 불만족스럽게 작동될 수 있고, 냉방용량을 저하시킬 수 있다. 또한, 냉매량이 전술한 바와 같이 필요한 것보다 더 작거나 크면, 각 회로에서 고압이 발생될 수 있고, 또는 액체가 압축기로 귀환될 수 있다. 게다가, 냉동기 오일이 줄어들어서, 압축기 베어링이 정지하게 된다. 즉, 냉매회로를 구성하는 부품들이 직접적으로 손상을 받는다.
상기 문제점들은, 방냉 작동용 회로(바이패스 회로)에서의 응축된 냉매에 대하여 일반 냉난방 작동용 회로에서의 응축된 냉매의 유량비를 제어하기 위하여 압축기와 냉매 기체 펌프의 작동용량을 조절하는 방법을 사용함으로써 제거될 수 있다. 그러나 이 방법은 다음과 같은 단점이 있다. 즉, 제어방법이 정교하며, 따라서 고가의 제어장치를 사용해야 할 필요가 있고, 많은 경우에 제어장치에 다수의 전달라인을 연결시킬 필요가 있고, 덧붙여 압축기 및 냉매기체 펌프의 용량을 조절하기 위한 기구(인버터등과 같은)를 설치할 것을 요구한다. 따라서 이 방법은 실용적이지 못하다.
축냉작동과, 일반 냉방작동 및 방냉작동에 필요한 냉매량은 제각기 다르다. 축냉작동 및 일반 냉방작동에 필요한 냉매량은 비교적 작은 반면, 방냉작동을 위한 냉매량은 비교적 크다. 따라서, 방냉작동에서, 전체 회로에서 냉매의 많은 부분이 과잉으로 되고, 현재 작동모드가 방냉작동 만이 수행되는 작동모드에 연결되거나, 또는 방냉작동 및 일반 냉방작동을 수행하는 혼합 작동모드에 연결되면 다량의 냉매를 필요로 한다. 그러므로, 어느 하나의 작동모드에 대해 정확한 냉매량을 정확한 값으로 조절하고자 하면, 그때 임시로 냉매를 수집하며 필요시에 공급할 수 있는 장치를 회로내에 설치할 필요가 있다. 그러나, 종래 공기 조화 장치에서는, 주어진 작동모드에 따라 적절하게 냉매량을 조절하는 수단이 회로내에 설치되어 있지 아니하다. 이러한 냉매량의 조절이라는 관점에서, 종래 공기 조화 장치를 실용화시키기가 더욱 어렵다.
제15도는 난방작동중에 제상(defrosting) 작동을 수행하도록 설계되고, 일본 공개 특허(미심사) 제52563/1986 호에 공지되어 있는 것으로서, 열을 비축하는 데에 효과적인 축열기를 이용하는 공기 조화 장치의 배치구조를 도시한다. 이 공기 조화 장치는 압축기(a), 4 방향 밸브(b), 외부측 열교환기(c), 감압기구(d) 및 내부측 열교환기(e)들이 서로 연결되어 있는 열 펌프회로(f)를 구비한다. 이 공기 조화 장치에서, 압축기(a)의 배출측은 제 1 제상 바이패스회로(g)를 통해 열 펌프회로(f)의 액체 파이프에 연결되고, 상기 열 펌프회로(f)의 액체파이프는 제 2 바이패스 회로(h)를 통해 압축기(a)의 흡입측에 연결된다. 또한, 축열기(i)가 열 펌프회로(f)의 기체파이프와 제 2 바이패스회로(h) 양쪽 사이에 설치되고, 제 1 및 제 2 제어밸브(j, k)가 각각 제 1 바이패스 회로(g)와 열 펌프 회로(f)의 액체 파이프에 연결된다. 보통 난방 작동에서, 제 1 제어 밸브(j)가 폐쇄되고 제 2 제어밸브(k)가 개방된 상태에서, 냉매는 실선 화살표로 도시된 방향으로 흐르도록 허용되고, 따라서 난방작동이 실시되는 동안 압축기(a)에서 배출되는 고압 기체의 열이 축열기(i)에 비축된다. 또, 제상작동에서 제 1 제어밸브(j)가 개방된 상태로 되고, 압축기(a)에서 배출되는 기체는 점선 화살표로 도시된 방향으로 외부측 열교환기(c)에 보내어져서 제상되며, 제 2 제어밸브(k)가 닫힌 상태에서 압축기로부터 배출되는 기체의 일부가 내부측 열교환기로부터 감압기구(d)를 통해 축열기(i)로 순환되어서, 상기 축열기(i)에서 열교환이 이루어진다. 따라서, 난방작동이 수행되는 동안 제상작동이 실시된다.
종래 공기 조화 장치는 전술한 바와 같이 설계되어 있다. 즉, 일반 냉방 회로 및 방냉회로가 병렬모드로서 작동되는 경우에, 이들 회로에서 과도하게 냉각되어 압력이 줄어드는 냉매가 증발기에서 서로 만나게 되고, 따라서 회로내의 냉매량과 냉동기 오일의 양이 환경조건의 변화와 축냉 열교환기측의 부하의 변화에 의존하여 변화되고, 그 결과 가끔씩 상기 회로들로써 작동을 계속 유지하기가 어렵게 된다. 이러한 어려움은 또한, 종래 공기 조화 장치가 냉매를 냉매회로의 역방향으로 순환시키면서 난방작동 또는 축열작동을 수행하는 경우에도 발생할 수 있다.
냉방작동, 난방작동, 축냉작동 및 축열작동중 어느 하나의 작동모드가 선택될때마다, 이와 같이 선택된 작동모드에 필요한 냉매량은 대응하는 회로에서의 냉매량과는 다를 수 있다. 그러나, 종래에는 회로내의 냉매량을 정확한 값으로 조절하기 위한 제어유닛을 포함하는 수단이 종래 공기 조화 장치에는 설치되어 있지 않고, 따라서 작동모드가 켜질때마다 대응회로내의 냉매량이 필요량보다는 크거나 작을 수가 있다. 이러한 문제는 특히 축냉 작동에 악영향을 끼치며, 즉 축냉작동을 계속 유지하기가 어렵다. 그러므로, 종래 공기 조화 장치를 실용화시키기가 더욱 어렵다.
종래 공기 조화 장치에서, 제상작동은, 압축기(a)에서 배출되는 기체가 외부측 열교환기(c)로 전달되며, 다음에 직접(감압기구를 통과하지 않고) 압축기(a)로 귀환되는 소위 핫가스 제상시스템(hot gas defrosting system)에 속한다. 그러므로, 외부측 열교환기(c)에서의 방열량은 압축기(a)의 용량에 비해 작은데, 즉 공기 조화 장치의 제상 효율이 낮다.
더구나, 전술한 종래 공기 조화 장치에서 감압기구(d)가 제상작동중에 축열기에서 열을 취하기 위해 약간 스로틀(throttle)되면, 그때 모든 냉매가 바이패스 회로에서 내부측 열교환기(e)가 아닌 외부측 열교환기(c)로 흐르고, 따라서 내부측 열교환기의 난방용량을 증가시킬 수가 없다.
다른 한편, 난방 작동중에 압축기에서 배출되는 기체가 그 열을 항상 축열기(i)로 보내고, 이에 따라 내부측 열교환기(e)의 난방용량이 감소된다. 특히, 실외의 공기 온도가 낮고 실내의 난방부하가 클 때에는, 내부측 열교환기(e)의 난방 용량이 현저하게 감소된다.
상기 설명에서 명백히 나타난 바와 같이, 종래 공기 조화 장치는 실내를 공기 조화시키는 동안 제상작동을 양호하고 효과적으로 수행하기 위한 한가지 목적을 충분히 달성할 수가 없다.
[발명의 요약]
이에 따라, 본 발명의 목적은 종래 공기 조화 장치에 수반되는 상기 문제점들을 제거하는데 있다. 특히, 본 발명의 목적은, 냉방 및 난방 작동을 선택적으로 수행할 수 있는 상태에서, 일반 냉-난방회로와 방냉-방열회로가 동시에 또는 개별적으로 작동될때, 냉매가 어느 하나의 회로에서 불규칙적으로 변환되지 않으며, 이에 의하여 회로내의 냉매량이 필요량보다 많거나 작아지는 문제점이 제거되고, 따라서 압축기가 손상되며 냉방 및 난방 용량이 저하되는 문제점이 제거됨과 동시에 일년 전체를 통해 작동원가가 저렴한 축열식 공기 조화 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 하나의 작동모드가 다른 작동모드로 전환될때에도 회로내의 냉매량이 비교적 간단한 수단에 의해 새로운 작동모드를 위한 정확한 값으로 조절되어서 그 작동이 안정되게 계속 유지되는 축열식 공기 조화 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 난방작동 또는 축열작동에서 비사용측 열교환기가 필요시에 효과적으로 제상될 수 있으므로 난방작동중 사용측에서 안락감이 유지되는 축열식 공기 조화 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 제상작동중에 제상 작동사이클에서 사용측 열교환기로부터 방열의 중지로 인한 실온의 감소가 개별적으로 형성된 축열이용(stored-heat-utilized) 난방 사이클의 작동에 의해 방지되며 또 작동모드가 켜질때 실제로 대응회로에서 냉매량을 조절할 필요가 없으므로 난방 작동이 제상작동후 신속하게 시작됨으로써 사용측에 안락감이 유지되는 축열식 공기 조화 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 상기 목적들은 아래와 같은 수단들을 제공함으로써 달성된다.
제 1 수단으로서 본 발명에 의한 축열식 공기 조화 장치는, 압축기, 제 1 스위칭 장치, 비사용측 열교환기, 제 1 감압기구 수단 및 제 1 사용측 열교환기 등이 차례로 연결되어 형성되며, 여기서 상기 제 1 스위칭 장치가 제 1 사용측 열교환기의 도움을 받아 냉방작동 또는 난방작동을 선택적으로 수행하기 위해 냉매의 유동로를 변화시키도록 작동되는 일반 냉-난방회로와; 냉매펌프, 제 2 스위칭 장치, 축냉-축열용 열교환기, 제 2 감압기구 수단 및 제 2 사용측 열교환기 등이 차례로 연결되어 형성되며, 여기서 상기 제 2 스위칭 장치가 제 2 사용측 열교환기의 도움을 받아 냉방작동 또는 난방 작동을 선택적으로 수행하기 위해 냉매의 유동로를 변화시키도록 작동되는 방냉-방열 회로와; 상기 축냉-축열용 열교환기의 도움을 받아 온기(heat) 또는 냉기를 비축 또는 복사하도록 응용된 축열매체 저장용 축열탱크를 구비하고, 여기서, 냉방작동 또는 난방작동을 수행하기 위하여, 냉기 또는 온기를 비축함에 의하여 축열탱크내에 비축되는 열에너지를 이용하는 방냉-방열회로와 일반 냉-난방 회로가 구동되거나 또는, 상기 방냉-방열회로와 일반 냉-난방회로중 어느 하나가 구동되는 경우에, 일반 냉-난방회로와 방냉-방열회로는 각각 독립적으로 작동되고, 그리고 축열탱크를 위한 축냉작동 또는 축열작동에서 축냉축열 수단이 냉기 또는 온기를 비축하도록 작동된다.
축열식 공기 조화 장치에서, 상기 축냉-축열 수단은, 일반 냉-난방회로쪽에 있는 제 1 기체 파이프와 방냉-방열회로쪽에 있는 제 2 기체 파이프와의 사이를 연결하여 냉매를 이동시키도록 작동되는 제 1 제어밸브를 갖는 제 1 바이패스 회로와; 일반 냉-난방회로쪽에 있는 제 1 액체 파이프와 방냉-방열회로쪽에 있는 제 2 액체 파이프와의 사이를 연결하여 냉매를 이동시키도록 작동되는 제 2 제어밸브를 갖는 제 2 바이패스 회로를 구비하고, 그리고 냉방작동 또는 난방작동을 수행하기 위하여, 냉기 또는 온기를 비축함에 의하여 축열탱크내에 비축되는 열에너지를 이용하는 방냉-방열회로와 일반 냉-난방회로가 구동되거나 또는, 상기 방냉-방열회로와 일반 냉-난방회로중 어느 하나가 구동되는 경우에, 제 1 및 제 2 제어 밸브가 폐쇄된 상태에서 일반 냉-난방회로와 방냉-방열회로가 각각 독립적으로 작동되고, 그리고 축열탱크를 위한 축냉작동 또는 축열작동에서, 제 1 및 제 2 제어 밸브가 개방되어서 압축기, 제 1 스위칭 장치, 비사용측 열교환기, 제 1 감압기구 또는 제 2 감압기구 수단 및 축냉-축열용 열교환기로 이루어지는 축냉-축열 회로를 형성하게 된다.
또한 축열식 공기 조화 장치에서, 방냉-방열회로에서의 냉매 펌프는 방냉-방열회로에서의 기체 파이프에 연결되는 냉매기체 펌프이다.
또한 축열식 공기 조화 장치에서, 방냉-방열회로에서의 냉매펌프는 방냉-방열회로에서의 액체 파이프에 연결되는 냉매기체 펌프이다.
제 2 수단으로서 축열식 공기 조화 장치는, 압축기, 제 1 스위칭 장치, 비사용측 열교환기, 제 1 감압기구 수단 및 제 1 사용측 열교환기 등이 서로 연결되어 형성되며, 여기서 제 1 스위칭 장치가 제 1 사용측 열교환기의 도움을 받아 냉방작동 또는 난방작동을 선택적으로 수행하기 위하여 냉매의 유동로를 변화시키도록 작동되는 일반 냉-난방회로와; 냉매펌프, 제 2 스위칭 장치, 축냉-축열용 열교환기, 제 2 감압기구 수단 및 제 2 사용측 열교환기 등이 차례로 연결되어 형성되며, 여기서 상기 제 2 스위칭 장치가 제 2 사용측 열교환기의 도움을 받아 냉방작동 또는 난방 작동을 선택적으로 수행하기 위해 냉매의 유동로를 변화시키도록 작동되는 방냉-방열 회로와; 상기 축냉-축열용 열교환기의 도움을 받아 온기 또는 냉기를 비축 또는 복사하도록 응용된 축열매체 저장용 축열탱크를 구비하고, 여기서, 냉방작동 또는 난방작동을 수행하기 위하여, 냉기 또는 온기를 비축함에 의하여 축열탱크내에 비축되는 열에너지를 이용하는 방냉-방열회로와 일반 냉-난방 회로가 구동되거나 또는, 상기 방냉-방열회로와 일반 냉-난방회로중 어느 하나가 구동되는 경우에, 일반 냉-난방회로와 방냉-방열회로는 각각 독립적으로 작동되고, 그리고 축열탱크를 위한 축냉작동 또는 축열 작동에서 축냉-축열 수단이 냉기 또는 온기를 비축하도록 작동되고; 또한 본 발명에 의하여, 일반 냉-난방회로와 축냉-축열 회로에서 냉매량을 조절하기 위한 회로간(inter-curcuit) 냉매량 조절수단을 구비한다.
축열식 공기 조화 장치에서, 본 발명에 의한 회로간 냉매량 조절수단은, 냉방작동에서 일반 냉-난방회로의 제 1 감압기구 수단의 출구측(또는 난방작동에서 제 1 감압기구 수단의 입구측)에 있는 냉매파이프와, 방냉 작동에서 방냉-방열회로의 제 2 감압기구 수단의 입구측(또는 방열작동에서 제 2 감압기구수단의 출구측)에 있는 냉매파이프와의 사이를 연결하며, 냉방작동 또는 난방 작동시에 일반 냉-난방회로 및 방냉-방열회로와 함께 작동되어서 냉매의 유동을 허용하는 제 3 제어 밸브를 포함하는 제 3 바이패스 회로와; 냉방작동에서 일반 냉-난방회로의 제 2 감압기구 수단의 입구측(또는 난방작동에서 제 1 감압기구 수단의 출구측)에 있는 냉매파이프와, 방냉 작동에서 방냉-방열회로의 제 2 감압기구 수단의 출구측(또는 방열작동에서 제 2 감압기구수단의 입구측)에 있는 냉매파이프와의 사이를 연결하며, 냉방작동 또는 난방 작동시에 일반 냉-난방회로 및 방냉-방열회로와 함께 작동되어서 냉매의 유동을 허용하는 제 4 제어 밸브를 포함하는 제 4 바이패스 회로를 구비한다.
또한, 본 발명에 의한 축열식 공기 조화 장치에서, 상기 축냉-축열수단은, 일반 냉-난방회로쪽에 있는 제 1 기체 파이프와 방냉-방열회로쪽에 있는 제 2 기체 파이프와의 사이를 연결하여 냉매를 이동시키도록 작동되는 제 1 제어 밸브를 갖는 제 1 바이패스 회로와; 일반 냉-난방회로 쪽에 있는 제 1 액체 파이프와 방냉-방열회로쪽에 있는 제 2 액체 파이프와의 사이를 연결하여 냉매를 이동시키도록 작동되는 제 2 제어 밸브를 갖는 제 2 바이패스 회로를 구비하고; 그리고 냉방작동 또는 난방작동을 수행하기 위하여, 냉기 또는 온기를 비축함에 의하여 축열탱크내에 비축되는 열에너지를 이용하는 방냉-방열 회로와 일반 냉-난방 회로가 구동되거나 또는, 상기 방냉-방열회로와 일반 냉-난방회로중 어느 하나가 구동되는 경우에, 제 1 및 제 2 제어 밸브가 폐쇄된 상태에서 일반 냉-난방회로와 방냉-방열회로가 각각 독립적으로 작동되고, 또 축열탱크를 위한 축냉작동 또는 축열작동에서, 제 1 및 제 2 제어 밸브가 개방되어서 압축기, 제 1 스위칭 장치, 비사용측 열교환기, 제 1 감압기구 또는 제 2 감압기구 수단 및 축냉-축열용 열교환기로 이루어지는 축냉-축열 회로를 형성하게 된다.
더우기, 본 발명에 의한 축열식 공기 조화 장치는, 일반 냉-난방회로와 방냉-방열회로에서 냉매의 과열(superheating) 또는 과냉(supercooling)의 정도를 검출하기 위하여 일반 냉-난방 회로와 방냉-방열 회로에 설치된 검출수단과; 상기 검출수단이 검출한 과열 또는 과냉의 정도에 따라서 일반 냉-난방회로와 방냉-방열회로에 필요한 냉매량을 계산하는 냉매량 계산수단과; 상기 냉매량 계산수단이 계산한 냉매량에 따라서 제 3 제어 밸브와 제 4 제어 밸브의 스위칭 동작을 제어하는 스위칭 제어수단을 구비한다.
제 3 수단으로서 축열식 공기 조화 장치는, 압축기, 제 1 스위칭 장치, 비사용측 열교환기, 제 1 감압기구 수단 및 제 1 사용측 열교환기 등이 차례로 연결되어 형성되며, 여기서 상기 제 1 스위칭 장치가 제 1 사용측 열교환기의 도움을 받아 냉방작동 또는 난방작동을 선택적으로 수행하기 위해 냉매의 유동로를 변화시키도록 작동되는 일반 냉-난방회로와; 냉매펌프, 제 2 스위칭 장치, 축냉-축열용 열교환기, 제 2 감압기구 수단 및 제 2 사용측 열교환기 등이 차례로 연결되어 형성되며, 여기서 상기 제 2 스위칭 장치가 제 2 사용측 열교환기의 도움을 받아 냉방작동 또는 난방 작동을 선택적으로 수행하기 위해 냉매의 유동로를 변화시키도록 작동되는 방냉-방열 회로와; 상기 축냉-축열용 열교환기의 도움을 받아 온기 또는 냉기를 비축 또는 복사하도록 응용된 축열매체 저장용 축열탱크를 구비하고, 여기서, 냉방작동 또는 난방작동을 수행하기 위하여, 냉기 또는 온기를 비축함에 의하여 축열탱크내에 비축되는 열에너지를 이용하는 방냉-방열회로와 일반 냉-난방 회로가 구동되거나 또는, 상기 방냉-방열회로와 일반 냉-난방회로중 어느 하나가 구동되는 경우에, 일반 냉-난방회로와 방냉-방열회로는 각각 독립적으로 작동되고, 그리고 축열탱크를 위한 축냉작동 또는 축열 작동에서 축냉-축열 수단이 냉기 또는 온기를 비축하도록 작동되고; 또한 본 발명에 의하여, 고압 액상 냉매를 저장하는 일반 냉-난방회로의 냉매 파이프 및/또는 고압액상 냉매를 저장하는 축냉-축열 회로의 냉매파이프에 연결되는 냉매 풀링(pooling)수단을 구비한다.
축열식 공기 조화 장치에서, 본 발명에 의하여 상기 축냉-축열수단은, 일반 냉-난방회로쪽에 있는 제 1 기체 파이프와 방냉-방열회로쪽에 있는 제 2 기체 파이프와의 사이를 연결하여 냉매를 이동시키도록 작동되는 제 1 제어 밸브를 갖는 제 1 바이패스 회로와; 일반 냉-난방회로 쪽에 있는 제 1 액체 파이프와 방냉-방열회로쪽에 있는 제 2 액체 파이프와의 사이를 연결하여 냉매를 이동시키도록 작동되는 제 2 제어 밸브를 갖는 제 2 바이패스 회로를 구비하고; 그리고 냉방작동 또는 난방작동을 수행하기 위하여, 냉기 또는 온기를 비축함에 의하여 축열탱크내에 비축되는 열에너지를 이용하는 방냉-방열 회로와 일반 냉-난방 회로가 구동되거나 또는, 상기 방냉-방열회로와 일반 냉-난방회로중 어느 하나가 구동되는 경우에, 제 1 및 제 2 제어 밸브가 폐쇄된 상태에서 일반 냉-난방회로와 방냉-방열회로가 각각 독립적으로 작동되고, 또 축열탱크를 위한 축냉작동 또는 축열작동에서, 제 1 및 제 2 제어 밸브가 개방되어서 압축기, 제 1 스위칭 장치, 비사용측 열교환기, 제 2 일반 냉-난방회로 감압기구 또는 제 2 감압기구 수단 및 축냉-축열용 열교환기로 이루어지는 축냉-축열 회로를 형성하고, 제 1 및 제 3 감압기구가 일반 냉-난방회로 감압기구 수단으로서 제공되고, 냉매를 임시로 집결(pooling)하기 위한 냉매풀링 용기가 냉매 풀링수단으로서 제 1 감압기구와 제 2 바이패스 회로의 연결점과의 사이에 있는 제 1 액체 파이프에 연결되고, 제 2 및 제 4 감압기구가 제 2 감압기구수단으로서 제공되고, 냉매를 임시로 집결하기 위한 냉매 풀링 용기가 냉매 풀링수단으로서 제 2 감압기구와 제 2 바이패스 회로의 연결점과의 사이에 있는 제 2 액체 파이프에 연결된다.
본 발명을 따르는 축열식 공기 조화 장치에서, 상기 축냉-축열수단은, 일반 냉-난방회로쪽에 있는 제 1 기체 파이프와 방냉-방열회로쪽에 있는 제 2 기체 파이프와의 사이를 연결하여 냉매를 이동시키도록 작동되는 제 1 제어 밸브를 갖는 제 1 바이패스 회로와; 일반 냉-난방회로 쪽에 있는 제 1 액체 파이프와 방냉-방열회로쪽에 있는 제 2 액체 파이프와의 사이를 연결하여 냉매를 이동시키도록 작동되는 제 2 제어 밸브를 갖는 제 2 바이패스 회로를 구비하고; 그리고 냉방작동 또는 난방작동을 수행하기 위하여, 냉기 또는 온기를 비축함에 의하여 축열탱크내에 비축되는 열에너지를 이용하는 방냉-방열 회로와 일반 냉-난방 회로가 구동되거나 또는, 상기 방냉-방열회로와 일반 냉-난방회로중 어느 하나가 구동되는 경우에, 제 1 및 제 2 제어 밸브가 폐쇄된 상태에서 일반 냉-난방회로와 방냉-방열회로가 각각 독립적으로 작동되고, 또 축열탱크를 위한 축냉작동 또는 축열작동에서, 제 1 및 제 2 제어 밸브가 개방되어서 압축기, 제 1 스위칭 장치, 비사용측 열교환기, 제 1 감압기구 또는 제 2 감압기구 수단 및 축냉-축열용 열교환기로 이루어지는 축냉-축열 회로를 형성하고, 제 1 및 제 3 감압기구는 제 1 감압기구 수단으로서 제공되며, 일시적으로 냉매를 집결하기 위한 냉매 풀링 용기는 냉매 풀링수단으로서 제 1 감압기구와 제 2 바이패스 회로의 연결점 사이에 있는 제 1 액체 파이프에 연결되고, 제 1 감압기구에서 연장된 제 1 액체 파이프와 제 2 바이패스 회로의 연결점에서 연장된 제 1 액체 파이프는 냉매 풀링 용기의 상단에 연결되며, 냉매 풀링 용기쪽을 향하는 냉매의 유동에서 작동하는 입구측 체크밸브는 각각 액체 파이프들에 연결되고, 그리고 냉매 배출 파이프를 통하여 제 1 감압기구에서 연장된 제 1 액체 파이프와 제 2 바이패스 회로의 연결점에서 연장된 제 1 액체 파이프가 냉매 풀링 용기의 바닥에 연결되는 구성으로 된다.
제 4 수단으로서, 축열식 공기 조화 장치가, 압축기, 제 1 스위칭 장치, 비사용측 열교환기, 제 1 감압기구 수단 및 제 1 사용측 열교환기 등이 차례로 연결되어 형성되며, 여기서 상기 제 1 스위칭 장치가 제 1 사용측 열교환기의 도움을 받아 냉방작동 또는 난방작동을 선택적으로 수행하기 위해 냉매의 유동로를 변화시키도록 작동되는 일반 냉-난방회로와; 냉매펌프, 제 2 스위칭 장치, 축냉-축열용 열교환기, 제 2 감압기구 수단 및 제 2 사용측 열교환기 등이 차례로 연결되어 형성되며, 여기서 상기 제 2 스위칭 장치가 제 2 사용측 열교환기의 도움을 받아 냉방작동 또는 난방 작동을 선택적으로 수행하기 위해 냉매의 유동로를 변화시키도록 작동되는 방냉-방열 회로와; 상기 축냉-축열용 열교환기의 도움을 받아 온기 또는 냉기를 비축 또는 복사하도록 응용된 축열매체 저장용 축열탱크와; 일반 냉-난방회로와 축냉-축열 회로에서 냉매량을 조절하기 위한 회로간 냉매량 조절수단과; 고압의 액상 냉매를 포함하는 일반 냉-난방회로에서의 냉매 파이프 또는 고압의 액상 냉매를 포함하는 방냉-방열 회로에서의 냉매 파이프용으로 제공되는 냉매 풀링 수단을 구비하고, 이에 의하여, 냉방작동 또는 난방작동을 수행하기 위하여, 냉기 또는 온기를 비축함에 의하여 축열탱크내에 비축되는 열에너지를 이용하는 방냉-방열회로와 일반 냉-난방 회로가 구동되거나 또는, 상기 방냉-방열회로와 일반 냉-난방회로중 어느 하나가 구동되는 경우에, 일반 냉-난방회로와 방냉-방열회로는 각각 독립적으로 작동되고, 그리고 축열탱크를 위한 축냉작동 또는 축열 작동에서 축냉-축열 수단이 냉기 또는 온기를 비축하도록 작동되는 구성을 가지고, 이와 같은 구성의 축열식 공기 조화 장치에서 사용하기 위한 냉매회로에서 냉매량 제어방법에 있어서, 본 발명에 의하여, 냉방 및 난방 작동을 수행하기 위해 방냉-방열 회로 또는 일반 냉-난방 회로가 구동되는 경우, 제 1 방냉-방열회로와 일반 냉-난방회로가 냉-난방 작동을 수행하기 위해 조합하여 구동되고, 그후 방냉-방열 회로 또는 일반 냉-난방회로가 냉방작동이나 난방 작동을 수행하기 위해 구동된다.
제 5 수단으로서 축열식 공기 조화 장치는, 압축기, 제 1 스위칭 장치, 비사용측 열교환기, 제 1 감압기구 수단 및 제 1 사용측 열교환기 등이 차례로 연결되어 형성되며, 여기서 상기 제 1 스위칭 장치가 제 1 사용측 열교환기의 도움을 받아 냉방작동 또는 난방작동을 선택적으로 수행하기 위해 냉매의 유동로를 변화시키도록 작동되는 일반 냉-난방회로와; 냉매펌프, 제 2 스위칭 장치, 축냉-축열용 열교환기, 제 2 감압기구 수단 및 제 2 사용측 열교환기 등이 차례로 연결되어 형성되며, 여기서 상기 제 2 스위칭 장치가 제 2 사용측 열교환기의 도움을 받아 냉방작동 또는 난방 작동을 선택적으로 수행하기 위해 냉매의 유동로를 변화시키도록 작동되는 방냉-방열 회로와; 상기 축냉-축열용 열교환기의 도움을 받아 온기 또는 냉기를 비축 또는 복사하도록 응용된 축열매체 저장용 축열탱크를 구비하고, 여기서 냉방작동 또는 난방작동을 수행하기 위하여, 냉기 또는 온기를 비축함에 의하여 축열탱크내에 비축되는 열에너지를 이용하는 방냉-방열회로와 일반 냉-난방 회로가 구동되거나 또는, 상기 방냉-방열회로와 일반 냉-난방회로중 어느 하나가 구동되는 경우에, 일반 냉-난방회로와 방냉-방열회로는 각각 독립적으로 작동되고, 그리고 축열탱크용 축냉 또는 축열 작동에서, 축냉-축열 수단이 냉기 또는 온기를 비축하도록 작동되고, 추가로 본 발명에 따른 축열식 공기 조화 장치는, 비사용측 열교환기에 형성된 서리를 검출하여 검출 신호를 출력하기 위한 서리 검출수단과; 제상 사이클을 만들기 위하여 상기 서리 검출 수단에서 출력된 검출신호에 반응하여 냉매 유동 방향을 변경하기 위한 작동모드 스위칭 수단을 구비한다.
본 발명에 의한 축열식 공기 조화 장치에서는, 일반 냉-난방 회로에서, 서리가 비사용측 열교환기상에 형성되면 작동모드 스위칭 수단이 비사용측 열교환기의 냉매회로에서 스위칭 장치를 작동시켜서 냉매의 유동 방향을 역전시켜 제상사이클을 형성하게 된다.
본 발명에 의한 축열식 공기 조화 장치에서, 작동 모드 스위칭 수단은 일반 냉-난방회로의 난방 작동에서 이 회로의 냉방작동으로 전환시키는 작동을 한다.
본 발명에 의한 축열식 공기 조화 장치에서, 상기 축냉-축열수단은, 일반 냉-난방회로쪽에 있는 제 1 기체 파이프와 방냉-방열회로쪽에 있는 제 2 기체 파이프와의 사이를 연결하여 냉매를 이동시키도록 작동되는 제 1 제어 밸브를 갖는 제 1 바이패스 회로와; 일반 냉-난방회로 쪽에 있는 제 1 액체 파이프와 방냉-방열회로쪽에 있는 제 2 액체 파이프와의 사이를 연결하여 냉매를 이동시키도록 작동되는 제 2 제어 밸브를 갖는 제 2 바이패스 회로를 구비하고, 그리고 냉방작동 또는 난방작동을 수행하기 위하여, 냉기 또는 온기를 비축함에 의하여 축열탱크내에 비축되는 열에너지를 이용하는 방냉-방열 회로와 일반 냉-난방 회로가 구동되거나 또는, 상기 방냉-방열회로와 일반 냉-난방회로중 어느 하나가 구동되는 경우에, 제 1 및 제 2 제어 밸브가 폐쇄된 상태에서 일반 냉-난방회로와 방냉-방열회로가 각각 독립적으로 작동되고, 축열탱크를 위한 축냉작동 또는 축열작동에서, 제 1 및 제 2 제어 밸브가 개방되어서 압축기, 제 1 스위칭 장치, 비사용측 열교환기, 제 1 감압기구 수단 또는 제 2 감압기구 수단 및 축냉-축열용 열교환기로 이루어지는 축냉-축열 회로를 형성하고, 작동 모드 스위칭 수단이 난방 작동 또는 축열작동을 축냉작동으로 전환하기 위해 검출수단에서 출력되는 검출 신호에 따라 제 1 및 제 2 제어 밸브를 작동한다.
본 발명에 의한 축열식 공기 조화 장치는, 제 3 스위칭 장치가 압축기와 제 1 스위칭 장치 사이의 냉매 파이프를 위해 제공되고, 제 6 바이패스 회로가 비사용측 열교환기와 제 1 감압기구 수단 사이에 연장된 냉매 파이프와 제 3 스위칭 장치와의 사이에 제공되고, 그리고 일반 냉-난방 회로에 의한 난방 작동에서, 작동 모드 스위칭 수단이 핫가스 바이패스를 형성하여 제상작동을 수행하도록 제 1 및 제 3 스위칭 장치의 냉매의 유동로를 변경시킨다.
제 6 수단으로서 축열식 공기 조화 장치가, 압축기, 제 1 스위칭 장치, 비사용측 열교환기, 제 1 감압기구 수단 및 제 1 사용측 열교환기를 차례로 연결하여 형성되고, 상기 제 1 스위칭 장치가 제 1 사용측 열교환기의 도움을 받아 선택적으로 냉방 또는 난방작동을 수행하도록 냉매의 유동로를 변경시키기 위해 작동되는 일반 냉-난방회로와; 냉매 펌프, 제 2 스위칭 장치, 축냉-축열용 열교환기, 제 2 감압기구 수단 및 제 2 사용측 열교환기를 차례로 연결하여 형성되고, 상기 제 2 스위칭 수단이 제 2 사용측 열교환기의 도움을 받아 선택적으로 냉방 또는 난방 작동을 수행하도록 냉매의 유동로를 변경하기 위해 작동되는 방냉-방열 회로와; 축냉-축열용 열교환기의 도움으로 축냉 또는 축열이나 방냉 또는 방냉하도록 응용된 축열매체를 담고 있는 축열탱크를 구비하고, 여기서 냉방 또는 난방 작동을 수행하기 위해 냉기 또는 온기를 비축함에 의하여 축열탱크에 저장된 열 에너지를 이용하는 방냉-방열회로 및 일반 냉-난방회로가 구동되거나, 또는 방냉-방열회로와 일반 냉-난방 회로중 어느 하나가 구동되는 경우, 일반 냉-난방회로와 방냉-방열 회로는 서로에 대하여 독립적으로 작동하고, 축열탱크의 축냉 또는 축열 작동에서, 축냉-축열수단이 냉기 또는 온기를 비축하도록 작동되는 구성을 가지며, 이러한 축열식 공기 조화 장치에서 사용하기 위한 비사용측 열교환기를 제상하는 방법에 있어서, 본 발명에 의하여, 일반 냉-난방회로에 의한 난방작동에서 서리 검출수단이 비사용측 열교환기상의 서리를 검출하여 검출신호를 출력하고, 상기 검출수단에서의 검출신호에 반응하여, 작동 모드 스위칭 수단이 방냉-방열 회로에서 방열 작동이 수행되는 동안 난방 작동에서 냉방작동으로 전환하여 제상작동을 수행한다.
제 7 수단으로서 축열식 공기 조화 장치가, 압축기, 제 1 스위칭 장치, 비사용측 열교환기, 제 1 감압기구 수단 및 제 1 사용측 열교환기를 차례로 연결하여 형성되고, 상기 제 1 스위칭 장치가 제 1 사용측 열교환기의 도움을 받아 선택적으로 냉방 또는 난방작동을 수행하도록 냉매의 유동로를 변경시키기 위해 작동되는 일반 냉-난방회로와; 압축기와 제 1 스위칭 장치 사이의 냉매 파이프를 위해 설치된 스위칭 장치와, 비 사용측 열교환기와 제 1 감압기구 수단 사이에 연장된 냉매 파이프와의 사이에 제공되는 제 6 바이패스 회로와; 냉매 펌프, 제 2 스위칭 장치, 축냉-축열용 열교환기, 제 2 감압기구 수단 및 제 2 사용측 열교환기를 차례로 연결하여 형성되고, 상기 제 2 스위칭 장치가 제 2 사용측 열교환기의 도움으로 선택적으로 냉방 또는 난방 작동을 수행하기 위해 냉매의 유동로를 변경하도록 작동되는 방냉-방열 회로와; 축냉-축열용 열교환기의 도움으로 냉기 또는 온기를 비축하거나 또는 방냉 또는 방열하도록 응용된 축열매체 저장용 축열탱크를 구비하고, 여기서 냉방 또는 난방 작동을 수행하기 위해 냉기 또는 온기를 비축함으로써 축열탱크에 저장된 열 에너지를 이용하는 방냉-방열 회로 및 일반 냉-난방회로가 구동되거나, 또는 방냉-방열회로와 일반 냉-난방 회로중 어느 하나가 구동되는 경우, 일반 냉-난방회로와 방냉-방열 회로는 서로에 대하여 독립적으로 작동하고, 축열탱크의 축냉 또는 축열 작동에서, 축냉-축열수단이 냉기 또는 온기를 비축하도록 작동되는 구성을 가지고, 이와 같은 구성의 축열식 공기 조화 장치에서 사용하기 위한 비사용측 열교환기를 제상하는 방법에 있어서, 본 발명에 의하여, 일반 냉-난방회로의 난방작동에서 서리 검출수단이 비사용측 열교환기상의 서리를 검출하여 검출신호를 출력하고, 상기 검출수단에서의 검출신호에 반응하여, 작동 스위칭 모드 수단이 방냉-방열회로에서 방열작동이 수행되는 동안 제상 작동을 수행하도록 핫가스 바이패스를 형성하기 위해 제 1 및 제 3 스위칭 장치의 냉매의 유동로를 변경한다.
본 발명의 축열식 공기 조화 장치에서, 압축기에 의해 구동되는 일반 냉-난방 회로와 냉매 펌프에 의해 구동되는 방냉-방열회로가 냉방 또는 난방 작동을 수행하기 위해 독립적으로 또는 동시에 작동되는 경우, 일반 냉-난방 회로와 방냉-방열 회로는 서로에 대하여 독립적으로 형성되어 있으므로 냉방 또는 난방 작동이 제 1 사용측 열교환기와 제 2 사용측 열교환기의 도움을 받아 수행된다. 따라서, 이 공기 조화 장치는 냉방 또는 난방 작동중에 냉매 및 냉동기 오일이 두 회로의 어느 하나에 집중되기 쉽다는 어려움을 해결한다. 축열탱크를 위한 축냉 또는 축열 작동에서, 축냉-축열 수단이 축열탱크에 냉기 또는 온기를 비축하기 위해 작동된다.
상기 축냉-축열 수단은 제 1 바이패스 회로와 제 2 바이패스 회로를 포함한다. 압축기에 의해 구동되는 일방 냉-난방 회로와 냉매 펌프에 의해 구동되는 방냉-방열회로가 냉방 또는 난방 작동을 수행하기 위해 독립적으로 또는 동시에 작동되는 경우, 제 1 및 제 2 바이패스 회로는 폐쇄된다. 그 결과 일반 냉-난방 회로와 방냉-방열 회로는 서로에 대하여 독립적으로 형성되고, 이에 의해 냉방 또는 난방 작동이 제 1 사용측 열교환기와 제 2 사용측 열교환기의 도움을 받아 수행된다. 따라서, 이 공기 조화 장치는 냉방 또는 난방 작동중에 냉매 및 냉동기 오일이 두 회로의 어느 하나에 집중되기 쉽다는 어려움을 해결한다. 축열탱크를 위한 축냉 또는 축열 작동에서, 제 1 및 제 2 바이패스 회로가 개방되며, 이로 인해 일반 냉-난방회로는 방냉-방열회로와 연결되고, 냉매는 냉기 또는 온기를 비축하기 위해 일반 냉-난방 회로에서 축열탱크로 인도된다.
축열식 공기 조화 장치에서, 방냉-방열회로의 기체 파이프에 연결된 냉매 기체 펌프는 방냉-방열 회로에서 냉매 펌프로서 사용된다. 압축 행정에서 냉매 기체 펌프에 의하여, 냉매는 기체상태에서 흡수되고 배출된다. 그러므로, 액상 냉매가 펌프로 흘러들어가 냉동기 오일을 몰아내고 점유하게 된다는 문제가 해결된다.
또한 이 축열식 공기 조화 장치에서, 방냉-방열회로에서 액체 파이프에 연결된 냉매 액체 펌프가 방냉-방열회로에서 냉매 펌프로서 사용된다. 그러므로, 상기 펌프는 비교적 작은 전력으로도 작동될 수 있어서, 액상 냉매를 순환시키고 냉매를 균일하게 배분하므로 발생한 압력 손실을 보상하기에 충분한 양정(lift)을 제공한다.
일반 냉-난방 회로와 방냉-방열회로가 냉방 또는 난방 작동을 수행하기 위해 구동되는 경우, 상기 회로들에서의 냉매량은 회로간 냉매량 조절 수단에 의해 조절될 수 있다. 이것은 특히 작동 모드를 전환할때 상기 두 회로의 냉매량이 요구량보다 많거나 적게 된다는 단점을 해결한다. 즉, 두 회로의 냉매량은 언제나 정확하게 유지될 수 있다.
냉방 또는 난방 작동을 수행하기 위해 일반 냉-난방 회로와 방냉-방열 회로가 독립적으로 또는 동시에 구동되는 경우, 제 3 연결회로 및 제 4 연결회로가 작동된다. 그러므로, 냉매와 이 냉매를 수반한 냉동기 오일은 일반 냉-난방 회로와 방냉-방열 회로 사이에서 이동될 수 있다. 이것은 특히 작동모드를 전환할때 상기 두 회로의 냉매량이 요구량보다 많거나 적게된다는 단점을 해결한다. 즉, 두 회로의 냉매량은 정확하게 유지될 수 있다.
축냉-축열 수단은 제 1 및 제 2 바이패스 회로를 포함한다. 냉방 또는 난방 작동중에 제 1 및 제 2 바이패스는 폐쇄되고, 이로 인해 일반 냉-난방회로와 방냉-방열회로는 서로에 대해 독립적으로 형성된다. 회로간 냉매량 조절 수단으로서 제공된 제 3 및 제 4 연결회로는 상기 두 회로에서 냉매량을 조절하기 위해 작동된다.
냉방 또는 난방 작동을 수행하기 위해 일반 냉-난방 회로와 방냉-방열회로가 개별적으로 또는 동시에 구동되는 경우, 검출수단은 회로내의 냉매의 과열 또는 과냉 정도를 검출하도록 작동하고, 냉매량 계산 수단은 회로내 냉매의 과열 또는 과냉의 정도에 따라 회로에서 요구되는 냉매량을 계산한다. 계산 결과에 반응하여, 스위칭 제어 수단은 제 3 및 제 4 바이패스 회로에서의 제어 밸브를 작동시킨다. 따라서, 일반 냉-난방회로와 방냉-방열 회로 사이에서 냉매와 이를 수반한 냉동기오일의 이동량이 적당하게 조절된다.
냉매 풀링 수단은 고압의 액상 냉매를 내장하는 일반 냉-난방 회로와 방냉-방열회로의 냉매 파이프들중 적어도 어느 하나에 연결된다. 따라서, 회로내 초과 냉매는 기화될때 부피가 증가하는 고압의 액상 냉매로서 쉽고 신속하게 냉매 풀링 용기에서 집결된다. 다른 한편, 냉매량이 회로에서 부족할때 상기와 같이 집결된 냉매는 고압의 액상 냉매 그대로 또는 고압의 기상 냉매로서 냉매 풀링 용기로부터 회로에 공급된다.
일반 냉-난방 회로에서 제 1 감압 기구와 제 1 바이패스 회로의 연결점 사이의 제 1 액체 파이프와, 방냉-방열회로에서 제 2 감압기구와 제 2 바이패스의 연결점 사이의 제 2 액체 파이프의 양쪽에는, 모든 작동 모드에서 고압의 액상 냉매가 제공된다. 냉매 풀링 용기는 일시적으로 고압의 액상 냉매를 집결하도록 제 1 또는 제 2 액체 파이프에 연결된다. 따라서 회로내의 초과 냉매는 기화될때 부피가 증가하는 고압의 액상 냉매로서 쉽고 신속하게 집결될 수 있다. 다른 한편, 회로내에 냉매량이 부족할때, 이와 같이 집결된 냉매는 고압의 액상 냉매 그대로 또는 고압의 기상 냉매로서 회로에 공급된다.
고압의 액상 냉매는 상단을 통해 냉매 풀링 용기로 유입되고, 하단을 통해 용기로부터 유출된다. 따라서, 냉매 풀링 용기내 초과 냉매를 집결하거나, 용기에서 회로내로 냉매를 공급하는 것은 예를 들면 다수의 체크 밸브로 구성된 단순한 수단에 의해 성취된다.
방냉-방열회로와 일반 냉-난방회로는 냉방 또는 난방 작동을 수행하도록 결합되어 구동될 수 있으며, 이로 인해 두 회로내의 냉매량은 회로간 냉매량 조절 수단에 의해 조절된다. 공기 조화 장치에서 전체적으로 초과 냉매량이 존재한다고 결정되면, 냉매 풀링 수단에 의해 집결된다. 다른 한편, 전체적으로 냉매량이 부족하다고 결정되면, 냉매 풀링 수단에 의해 집결된 냉매는 냉매량을 보충하는데 사용된다. 두 회로내의 냉매량이 예정치에 도달하면, 선택된 하나의 회로는 필요한 작동을 수행하도록, 즉 냉방 또는 난방 작동을 하도록 구성된다.
비사용측 열교환기상에 서리가 검출되면, 상술한 바와 같이 서리 검출수단은 검출신호를 출력한다. 상기 검출신호에 반응하여, 작동 모드 스위칭 수단은 냉매의 유동을 전환시켜서 제상 사이클을 형성하여 비사용측 열교환기의 서리를 제거한다.
비사용측 열교환기상에 서리가 검출되면, 상술한 바와 같이 서리 검출수단은 검출신호를 출력한다. 상기 검출신호에 반응하여, 작동 모드 스위칭 수단은 비사용측 열교환기의 냉매 회로의 스위칭 장치를 작동하여 냉매의 유동방향을 역전시켜서 제상 사이클을 형성하여 비사용측 열교환기의 서리를 제거한다. 그러므로, 스위칭 장치가 작동될때, 냉매량은 변하지 않고 유지되는데, 이것은 제상 작동후 필요한 작동이 순조롭게 시작되도록 하여 준다.
일반 냉-난방 회로의 난방 작동에서 서리 검출수단이 비사용측 열교환기 상의 서리를 검출하면, 서리 검출 수단이 검출신호를 출력한다. 상기 검출신호에 반응하여, 작동 모드 스위칭 수단은 비사용측 열교환기의 서리를 제거하는 제상 사이클을 형성하도록 냉매 유동방향을 역전하기 위하여 일반 냉-난방 회로의 스위칭 장치를 작동한다.
일반 냉방 또는 난방 작동 또는 축열 작동중에, 서리 검출수단이 비사용측 열교환기상의 서리를 검출하면, 작동 모드 스위칭 수단은 현재의 작동 모드 즉, 일반 난방 작동이나 축열 작동을 축냉 작동으로 전환시킨다. 축열 작동은 서리 검출수단에서 더이상 서리가 없다고 할때까지 계속된다. 따라서, 일반 난방 작동이나 축열 작동중에 서리가 끼인 비사용측 열교환기는 축냉 작동중의 압축기나 축냉-축열용 열교환기로부터 유출된 비교적 고온의 냉매에 의해 효과적으로 서리가 제거된다. 다른 한편, 축냉 작동에서 저온의 냉매는 제 1 및 제 2 사용측 열교환기를 순환하기 때문에 사용측 열교환기의 주변온도를 하강시키지 않고, 또한 인체가 지각할 수 있는 냉기류를 형성하지 않을 것이다. 따라서, 본 공기 조화 장치에 의해 안락한 난방 작동이 실현되는 것이다.
일반 난방 작동중 서리 검출 수단이 비사용측 열교환기상의 서리를 검출하면, 제 1 및 제 3 스위칭 장치의 냉매의 유동로는 변경되고, 따라서 냉매가 압축기로부터 제 3 스위칭 장치, 제 6 바이패스 회로, 비사용측 열교환기 및 제 1 스위칭 장치를 통해 상술한 순서대로 동일한 압축기로 유입된다. 따라서, 비사용측 열교환기는 압축기로부터 공급되는 고온의 냉매에 의해 효과적으로 서리가 제거된다. 추가로, 저온의 냉매는 비사용측 열교환기 주위를 돌고, 그러므로 주변 온도를 하강시키지 않고 또한 인체가 지각할 수 있는 냉기류를 형성하지 않는다. 덧붙여, 일반 냉-난방 회로와 방냉-방열 회로 사이에서 냉매를 이동시키는 것은 불필요하기 때문에 난방 작동은 제상작동후 신속하게 시동될 수 있다.
일반 냉-난방 회로의 난방 작동에 의해 비사용측 열교환기의 서리를 제거하는 방법에서, 난방 작동은 동일회로에 의해 냉방 작동으로 전환되고 방열 작동이 방냉-방열 회로에 의해 행해진다. 따라서 실내온도의 하강이 제상작동중에 방지된다. 추가로 난방 작동은 냉매량이 변화되지 않고 유지되기 때문에 제상작동후에 순조롭게 시동될 수 있다.
제 3 스위칭 장치와 제 6 바이패스 회로를 포함하는 일반 냉-난방 회로의 난방 작동에 의해 비사용측 열교환기의 서리를 제거하는 방법에서, 제 1 및 제 3 스위칭 장치가 작동되어 냉매가 압축기로부터 제 3 스위칭 장치, 제 6 바이패스 회로, 비사용측 열교환기 및 제 1 스위칭 장치를 통해 상술한 순서대로 동일한 압축기로 순환된다. 따라서, 비사용측 열교환기는 압축기로부터 공급되는 고온의 냉매에 의해 효과적으로 서리가 제거된다. 추가로, 저온의 냉매는 제 1 사용측 열교환기 주위를 돈다. 다른 한편, 방냉-방열 회로는 방열 작동을 수행하도록 구동되고, 따라서 제 2 사용측 열교환기에 의해 실내 온도의 상승이 일어나고, 주변 온도가 하강되지 않고, 인체가 지각할 수 있는 냉기류가 형성되지 않게 된다. 즉 제상 작동은 난방 작동이 계속되는 동안에도 성취될 수 있다. 일반 냉-난방 회로와 방냉-방열 회로 사이에서 냉매의 이동이 불필요하기 때문에 난방 작동은 제상 작동후 신속하게 시동된다.
[양호한 실시예의 설명]
[제 1 실시예]
이하, 본 발명의 제 1 실시예를 제1도 내지 제5도를 참조하여 설명한다.
제1도는 본 발명에 따른 축열식 공기 조화 장치의 전체 구성을 도시하는 냉매 배관 계통도이다.
제1도에 있어서, 도면부호 (1)은 압축기, 부호 (15)는 압축기(1)로부터의 냉매의 흐름의 방향을 전환하는 제 1 스위칭 장치인 제 1 의 4 방향 스위칭 밸브, 부호 (2)는 예로서 실외공기와 냉매와의 사이의 열교환을 행하는 비사용측 열교환기, 부호 (2a)는 비사용측 열교환기(2)의 표면온도를 검출하여 검출신호를 출력하는 온도 검출기, 부호 (3)은 일반 냉-난방 회로용의 감압기구인 제 1 감압기구, 부호 (4a)는 제 1 사용측 열교환기, 부호 (17)은 제 1 어큐뮬레이터(accumulator)를 나타낸다. 이 장치들은 순차적으로 접속되어 압축기-구동식 냉-난방 회로(18)(이하 일반 냉-난방회로(18)라 칭한다)를 형성한다. 일반 냉-난방회로(18)는 제 1 사용측 열교환기(4a)를 거쳐 예로서 실내공기의 냉방 또는 난방을 행한다. 일반 냉-난방회로(18)는 또한 제 1 사용측 열교환기(4a)에 접속되고 제어밸브(개폐수단)(16a)를 포함하는 바이패스 회로(16b)와 병렬로 배열된 일반 냉-난방 회로용의 다른 감압기구인 제 3 감압기구(16)와, 상기 제 1 감압기구와 병렬로 접속되고 제어밸브(3a)를 갖는 바이패스 회로(3b)를 포함한다.
도면부호 (13)은 냉매 펌프 특히 냉매 기체 펌프를 가리키고, 부호 (19)는 상기 냉매 기체 펌프(13)로부터 배출되는 냉매의 흐름을 전환하는 제 2 스위칭 장치인 제 2 의 4 방향 스위칭 밸브를 가리키고, 부호 (9)는 축냉-축열용 열교환기, 부호 (20)은 방냉-방열 회로용의 감압기구인 제 2 감압기구, 부호 (4b)는 제 2 사용측 열교환기, 부호 (13a)는 제 2 어큐뮬레이터를 나타낸다. 이 장치들은 순차적으로 접속되어 축열 이용식 냉-난방 회로(21)(이하, 방냉-방열 회로(21)라 칭한다)를 형성한다. 상기 방냉-방열 회로(21)는 제 2 사용측 열교환기(4b)를 거쳐 예로서 실내공기의 냉방 또는 난방을 행한다. 도면부호 (7)은 축냉-축열용 열교환기(9)를 거쳐 냉기(즉, 음의 열에너지) 또는 온기(즉, 양의 열에너지)를 비축하는 축열매체를 나타내고, 부호 (8)은 축열매체(7)를 저장하는 축열탱크를 나타낸다. 축열매체(7)는 예로서 물이다. 이 경우에 축열수단은 축냉작동시에 얼음을 형성함에 의해 냉기의 대부분을 잠열(latent heat)로 비축하고, 축열작동시에는 정상적인 난방작동을 얻기에 충분히 높은 현열(sensible heat)을 온수로써 비축한다. 또한, 제1도에서, 도면부호 (11)은 제 2 사용측 열교환기(4b)에 접속되고 제어밸브(11a)를 갖는 바이패스 회로(11b)가 병렬연결된 방냉-방열 회로용 감압기구인 제 4 감압기구를 나타낸다. 상기 제 2 감압기구(20)는 제어밸브(20a)를 포함하는 바이패스 회로(20b)와 병렬연결된다. 상기 제 1 및 제 2 사용측 열교환기(4a, 4b)는 각각 다른 냉매회로에 배치되지만, 그것들을 결합하면 전체로서 사용측 열교환기 조립체(4)라 칭한다. 제 1 및 제 2 사용측 열교환기(4a, 4b)는 각각 공통 공기 덕트 또는 다른 공기 덕트내에 제공될 수 있다.
또한, 제1도에서 도면부호 (22)는 제 1 및 제 2 기체 파이프(18b, 21b) 사이에 연결된 제 1 제어밸브(22a)를 포함하는 제 1 바이패스 회로를 나타낸다. 제 1 기체 파이프(18b)는 제 1 의 4 방향 스위칭 밸브(15)와 제 1 사용측 열교환기(4a) 사이에 제공되고, 제 2 기체 파이프(21b)는 제 2 의 4 방향 스위칭 밸브(19)와 제 2 사용측 열교환기(4b) 사이에 제공된다. 즉, 제 1 바이패스 회로(22)는 냉매가 제 1 제어밸브(22a)를 거쳐 상기 2 개의 회로 사이에서 이동할 수 있게 한다. 도면부호 (23)은 제 1 및 제 2 액체 파이프(18a, 21a) 사이에 연결된 제 2 제어밸브(23a)를 포함하는 제 2 바이패스 회로를 나타낸다. 제 1 액체 파이프(18a)는 제 1 감압기구(3)와 제 3 감압기구(2b) 사이에 제공되고, 제 2 액체 파이프(21a)는 제 2 감압기구(20)와 제 4 감압기구(11) 사이에 제공된다. 즉, 제 2 바이패스 회로(23)는 냉매가 제 2 제어밸브(23)를 거쳐 상기 2 개의 회로 사이에서 이동할 수 있게 한다. 상기 바이패스 회로(22, 23)는 축냉작동 또는 축열작동시에 주회로의 일부로서 사용된다.
또한, 제1도에서, 도면부호 (24)는 제어밸브(24a)를 갖는 제 5 바이패스 회로를 나타낸다. 상기 제 5 바이패스 회로(24)는 냉매 기체 펌프(13)와 제 2 어큐뮬레이터(13a)를 포함하는 냉매기체 펌프 회로와 병렬 연결된다. 도면부호 (25)와 (26)은 냉매 기체 펌프 회로의 입구 및 출구에 있는 제어밸브들을 나타내며, 부호 (27)은 축열식 공기 조화 장치의 여러가지 작동을 제어하는 제어유닛을 나타내고, 부호 (28)은 제 1 사용측 열교환기(24a) 부근의 제 1 기체 파이프(18b)에 연결된 제어밸브를 나타내며, 부호 (29)는 제 2 사용측 열교환기(4b) 부근의 제 2 기체 파이프(21b)에 연결된 제어밸브를 나타낸다.
제2도는 주로 심야 전력 사용시간대에 수행되는 축냉작동을 설명하는 회로도이다. 제2도 내지 제5도에서 화살표는 냉매의 흐름 방향을 나타내는데, 실선은 냉매가 고압하에 있는 것을 나타내고, 쇄선은 냉매가 저압하에 있는 것을 나타낸다.
우선, 제어밸브(20a, 25(또는 26), 28, 29)는 폐쇄되고, 제어밸브(3a, 22a, 23a, 24)는 개방되며, 냉매 기체 펌프(13)는 정지된다. 이 상태에서 압축기(1)가 시동되면, 상기 압축기(1)는 고온 고압 기상 냉매를 배출한다. 배출된 냉매는 비사용측 열교환기(2)로 이송되며, 그곳에서 방열하면서 응축되어 액상 냉매로 된다. 이와 같이 형성된 액상 냉매는 바이패스 회로(3b), 제 1 액체 파이프(18a) 및 제 2 바이패스 회로(23)를 거쳐 제 2 액체 파이프(21a)로 흐른다. 냉매는 제 2 감압기구(20)에 의해 단열팽창되어 저온 2상(기체 및 액체) 유체로 변환된다. 이와 같이 형성된 유체는 축냉-축열용 열교환기(9)내로 유입되고, 그곳에서 축열매체(7)로부터 열을 받아서 증발 및 기화하여 기상 냉매로 된다. 기상 냉매는 일반 냉-난방회로(18)에서 제 5 바이패스 회로(24)와 제 1 바이패스 회로(22)를 거쳐 제 1 기체 파이프(18b)로 복귀되고, 다음에는 제 1 의 4 방향 스위칭 밸브(15)와 제 1 어큐뮬레이터를 통해서 압축기(1)로 복귀된다. 상기 작동을 통해서 축열매체(7)는 동결되어 축냉한다.
제3도는 주로 심야 전력 사용시간대에 수행되고, 비축열을 사용하여 동절기에 난방작동에 사용되는 축열작동을 설명하는 회로도이다. 상기 작동에서, 제 1 의 4 방향 스위칭 밸브(15)가 작동되고, 제어밸브(20a, 3a)가 작동되어, 냉매가 제2도에서 설명한 축냉작동과 동일한 통로를 따라 반대방향으로 흐르도록 허용된다. 따라서 압축기(1)로부터 배출된 냉매는 제 1 기체 파이프(18b), 제 1 바이패스 회로 및 제 5 바이패스 회로(24)를 통해 축냉-축열용 열교환기(9)로 흐르며, 이 경우의 축냉-축열용 열교환기(9)는 응축기로서 작용한다. 축냉-축열용 열교환기(9)에서 냉매는 응축되고 액화되면서 열을 축열매체(7)로 보낸다. 이와 같이 액화된 냉매는 바이패스 회로(20b), 제 2 액체 파이프(21a), 제 2 바이패스 회로(23) 및 제 1 액체 파이프(18a)를 통해 제 1 감압기구(3)로 흐르며, 그 곳에서 단열팽창된다. 그 후에 이와 같이 처리된 냉매는 비사용측 열교환기(2)로 흐르고, 그 곳에서 증발 및 기화되어 압축기(1)로 복귀된다. 상기 작동을 통해서, 축열매체(7)는 온수로 변환되어 고온열을 비축한다.
제4도는 제2도와 관련하여 기술된 축냉작동후에 비축냉기를 사용하는 일반 냉방작동 또는 방냉작동만이 수행되거나, 또는 상기 두 작동이 병렬모드로 수행되는 경우를 도시한다. 제4도와 같이, 그러한 경우에 제어밸브(11a, 16a, 22a, 23a, 24a)는 폐쇄되고, 제어밸브(3a, 20a, 25, 26, 28, 29)는 개방되며, 즉, 제 1 바이패스 회로(22)와 제 2 바이패스 회로(23)가 폐쇄되어 냉매가 일반 냉-난방회로(18)와 방냉-방열 회로(21) 사이에서 흐르지 못하게 된다. 즉, 그들 회로(18, 21)는 상호 독립적으로 작동된다. 따라서, 압축기(1)와 냉매 기체 펌프(13)는 별도로 또는 동시에 작동된다.
일반 냉-난방회로(18)에 의한 냉방작동시에(굵은 화살표는 냉매의 흐름의 방향을 나타낸다), 압축기(1)로부터 배출된 고온 고압의 기상 냉매는 비사용측 열교환기(2)로 흐르고, 그 곳에서 응축 및 액화된다. 그렇게 액화된 냉매는 바이패스 회로(3b)를 통해서 제 3 감압기구(4b)로 흐르고 그 곳에서 단열팽창되어 저온의 2상(기체 및 액체) 유체로 변환된다. 그렇게 형성된 유체는 제 1 사용측 열교환기(4a)내로 이동되고, 그 곳에서 증발되면서 주위로부터 열을 취하여 주위를 냉각시킨다. 그렇게 처리된 냉매는 제 1 어큐뮬레이터(17)를 통해 압축기(1)로 복귀된다.
방냉-방열 회로(21)에 의한 냉방작동시에(굵은 화살표는 냉매의 흐름방향을 나타낸다), 저온저압의 기상 냉매는 냉매 기체 펌프(13)에 의해 승압되고 축냉-축열용 열교환기(9)내로 흐르며, 그 곳에서 응축 및 액화되어 열을 축열매체(7)에 준다. 그렇게 액화된 냉매는 바이패스회로(20b)를 통해서 제 4 감압기구(11)내로 흐르고, 그 곳에서 단열팽창되어 저온의 2상(기체 및 액체) 유체로 변환된다. 이 유체는 제 2 사용측 열교환기(4b)내로 이동되고, 그 곳에서 주위로부터 열을 취하여 주위를 냉각시키고 증발되어 기화된다. 그렇게 처리된 냉매는 제 2 어큐뮬레이터(13a)를 통해 냉매 기체 펌프(13)로 복귀된다.
일반 냉-난방회로(18)와 방냉-방열 회로(21)에 의한 냉방작동시에, 상기 양 회로(18, 21) 사이의 제 1 바이패스 회로(22)와 제 2 바이패스 회로(23)는 폐쇄되고, 즉, 냉동사이클은 상호 독립적이며, 더욱 구체적으로 말하면, 냉매 또는 냉동기 오일이 상기 두 회로(18, 21) 사이에서 이동되지 않는다. 따라서 상기 두 회로중의 각각의 회로에서 냉매 및 냉동기 오일의 양이 냉동 작동에 필요한 만큼 유지되는 한, 공기 조화 장치는 냉방용량의 감소 또는 변동 및 냉동기 오일이 감소하며 따라서 압축기 작동에 악역향을 주는 단점이 제거된다.
제5도는 제3도와 관련하여 기술된 축열작동후에 축열을 사용하는 일반 난방작동 또는 방열작동만이 수행되는 경우 또는 두 작동이 병렬모드로 수행되는 경우를 도시한다(화살표는 냉매의 흐름방향을 나타낸다). 그러한 경우에, 제5도와 같이 제 1 의 4 방향 스위칭 밸브(15)와 제 2 스위칭 밸브(19)가 작동되어 냉매는 제4도와 관련하여 기술된 냉방작동에서의 냉매의 흐름방향에 반대되는 방향으로 흐른다.
냉방작동과 유사하게, 상기 두 회로는 상호 독립적이다. 따라서, 상기 두 회로중의 각각의 회로에서 냉매와 냉동기 오일의 양은 냉동작동에 필요한 양만큼 유지되고, 따라서 냉방용량은 감소 또는 변동되지 않는다. 비축되는 고온의 현열을 이용하는 방열작동을 일반 난방작동과 함께 수행하므로써, 난방작동이 안정적으로 시동될 수 있다.
상기 본 발명의 제 1 실시예에 따른 축열식 공기 조화 장치에 의하면, 냉방작동 또는 난방작동에서, 압축기(1)에 의해 작동되는 일반 냉-난방회로(18)와 냉매 기체 펌프(13)에 의해 작동되는 방냉-방열 회로(21)는 상호 독립적이다. 따라서, 종래의 공기 조화 장치(제14도 참조)에서 응축기(2) 및 축냉 열교환기(9a)에 의해 각각 응축된 냉매를 합류시켜 동일한 증발기(4)에 의해 증발되는 경우와 같이, 일반 냉방 회로와 방냉 회로가 필요한 냉매량 또는 냉동기 오일량에서 불균형을 이루고, 따라서 공기 조화 장치가 불만족스럽게 작동하여 그 용량이 감소되고, 냉매량이 불규칙하게 증가 또는 감소함에 따라 고압이 초래되고, 또는 압축기로의 액체의 역류, 또는 냉동기 오일의 고갈에 의한 압축기 베어링의 시이징(seizing, 녹아붙음) 등의 문제가 해소된다.
또한, 본 발명의 공기 조화 장치에 의하면, 일반 냉방 작동, 일반 난방 작동, 방냉식 냉방작동 및 방열식 난방작동 등의 작동모드를 독립적으로 또는 조합하여 수행하므로써 다양한 냉방 또는 난방작동을 수행할 수 있다.
제 1 의 4 방향 스위칭 밸브(15)와 제 2 의 4 방향 스위칭 밸브(19)를 상기와 같은 방법으로 배치함으로써, 공기 조화 장치는 냉방작동과 축냉작동만이 아니고 축열작동과 축열을 사용하는 난방작동도 수행할 수 있다. 따라서, 공기 조화 장치는 다음과 같이 작동될 수 있는데, 즉, 주로 하절기에서 축냉작동과, 동절기에서 축열작동을 위해 값싼 심야전력을 이용할 수 있고, 주간에는 입력에너지가 낮은 냉방 또는 난방작동이 연중 수행될 수 있으며, 즉, 축냉을 이용한 냉방작동 또는 축열을 이용한 난방작동이 연중 수행될 수 있다.
특히, 동절기에는 공기 조화 장치는 난방작동을 시동하는데에 큰 부하를 요구한다. 한편, 본 발명의 공기 조화 장치에 의하면, 난방작동은 종래의 공기 조화 장치보다 적은 입력 에너지에 의해 시동될 수 있다. 즉, 본 발명의 공기 조화 장치는 고온의 축열매체의 현열을 사용하여 난방작동을 안정적으로 수행할 수 있다.
상기 제 1 실시예에 있어서, 축냉수단은 제 1 및 제 2 바이패스회로(22, 23)가 제공되고, 축냉작동 또는 축열작동이 압축기(1)의 도움을 받아 수행되어 축열탱크(8)내의 축열매체(7)기 냉기 또는 온기를 비축하도록 구성되지만, 본 발명은 그것에 제한받지 않는다. 즉, 본 공기 조화 장치는 예로서 다음과 같이 수정될 수 있는데, 제 1 및 제 2 바이패스 회로(22, 23)는 제거되고, 축열매체(7)내의 축냉 또는 축열은 본 발명의 공기 조화 장치와 다른 열 펌프식(heat pump type) 공기 조화 장치 (도시되지 않음)에 의해 달성된다.
또한, 상기 제 1 실시예에 있어서, 압력하에 냉매 기체를 공급하는 냉매 기체 펌프는 제 2 기체 파이프(21b)에 연결되지만, 본 발명은 그것에 제한받지 않는다. 즉, 냉매 기체 펌프 대신에 냉매 액체펌프가 제 2 기체 파이프(21b)에 연결될 수도 있다.
[제 2 실시예]
본 발명의 제 2 실시예를 제6도 내지 제8도를 참조하여 설명한다.
제6도는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 축열식 공기 조화 장치의 냉매배관 계통도이다.
제6도에서, 도면부호 (35)는 냉방작동시에는 일반 냉-난방회로(18) 측으로 부터 방냉-방열 회로(21) 측으로 냉매가 흐르게 하는 바이패스 회로(제 3 바이패스 회로의 한 예)를 나타내며, 부호 (35a)는 바이패스 회로(35)에 연결된 제어밸브(제 3 제어밸브의 한 예)를 나타낸다. 또한 제6도에서, 도면부호 (36)은 난방작동시에는 방냉-방열 회로(21) 측으로부터 일반 냉-난방회로(18) 측으로 냉매가 흐르게 하는 바이패스 회로(제 4 바이패스 회로의 한 예)를 나타내며, 부호 (36a)는 바이패스 회로(36)에 연결된 제어밸브(제 4 제어밸브의 한 예)를 나타낸다. 도면부호 (37)은 냉매 파이프내의 냉매의 온도를 검출하기 위해 제 1 사용측 열교환기(4a)의 냉매 파이프에 연결된 냉매온도 검출기를 나타내고, 부호 (38)은 냉매 파이프내의 냉매의 온도를 검출하기 위해 제 2 사용측 열교환기(4b)의 냉매 파이프에 연결된 냉매온도 검출기를 나타낸다(제7도 참조).
제7도는 각각의 회로에서 냉매의 양이 냉방작동시에 요구되는 양보다 크거나 적을 때의 냉매 이동방법을 설명하기 위한 설명도이다. 제7도에서 실선의 화살표는 냉방작동시에 회로내의 냉매의 통상적인 흐름을 나타낸다.
상기 제어유닛(27)(냉매량 계산수단의 한 예와 스위칭 제어수단의 한 예)은 냉매온도 검출기(37, 38)(과열도 또는 과냉도를 검출하는 수단의 예)에 의해 검출된 사용측 열교환기(4a, 4b)의 냉매온도에 따라 각각의 회로내의 냉매의 과열도 또는 과냉도로부터 일반 냉-난방회로(18)와 방냉-방열 회로(21)내의 냉매량이 필요한 양보다 어느만큼 큰지 또는 적은지 검출하고, 바이패스 회로(35, 36)의 제어밸브(35a, 36a)에 전환명령신호를 적용한다.
일반 냉-난방회로(18)내의 냉매량이 필요한 양보다 커서 회로내의 냉매가 과열도가 적고 과냉도가 크다는 예정치를 나타내고 있다는 사실, 또는 방냉-방열 회로(21)내의 냉매량이 필요한 양보다 커서 상기 회로(21)내의 냉매가 과열도가 크고 과냉도가 적다는 예정치를 나타내고 있다는 사실을 검출하면, 제어유닛(27)이 작동되어 제어 밸브(36a)를 개방시키고 냉매로 하여금 일반 냉-난방회로(18)로부터 방냉-방열 회로(21)로 이동되게 한다(일점쇄선의 화살표로 표시된 바와 같이). 그 후에, 일반 냉-난방회로(18)와 관련된 여러가지 값들 또는 방냉-방열 회로(21)와 관련된 여러가지 값이 정확한 냉매량에 대응하는 예정치로 변경되었으면, 제어유닛(27)은 냉매의 이동을 종료시키기 위해 제어밸브(36a)를 폐쇄한다.
한편, 상기의 데이타와 완전히 상반되는 데이타를 검출하였을 때에는, 제어유닛(27)은 냉매를 방냉-방열 회로(21)로부터 일반 냉-난방회로(18)로 이동시키기 위해서 바이패스 회로(35)의 제어밸브(35a)를 개방한다(파선의 화살표로 나타내었듯이).
제8도는 각각의 회로에서 냉매의 양이 난방작동 동안에 요구되는 양보다 크거나 적을 때에 냉매 이동방법을 설명하기 위한 설명도이다. 제8도에서, 실선 화살표는 난방작동 동안의 회로내의 냉매의 통상적인 흐름을 나타낸다.
일반 냉-난방회로(18)내의 냉매량이 필요한 양보다 커서 상기 회로(18)내의 냉매가 과열도가 적고 과냉도가 크다는 예정치를 나타내고 있다는 사실, 또는 방냉-방열 회로(21)내의 냉매량이 필요한 양보다 적어서 상기 회로(21)내의 냉매가 과열도가 크고 과냉도가 적다는 예정치를 나타내고 있다는 사실을 검출하면, 제어유닛(27)이 작동되어 제어밸브(25a)를 개방하고 냉매로 하여금 일반 냉-난방회로(18)로부터 방냉-방열 회로(21)로 이동하게 한다(일점쇄선의 화살표로 나타내었듯이). 그후에, 일반 냉-난방 회로(18)와 관련된 여러가지 값들 또는 방냉-방열 회로(21)와 관련된 여러가지 값이 예정치로 변경되었으면, 제어유닛(27)은 냉매의 이동을 종료시키기 위해 제어밸브(35a)를 폐쇄한다.
한편, 상기 데이타와 완전히 상반된 데이타를 검출하였을 때에는 제어유닛(27)은 바이패스 회로(36)의 제어밸브(35a)를 개방하여(파선의 화살표로 나타내었듯이) 냉매로 하여금 방냉-방열 회로(21)로부터 일반 냉-난방회로(18)로 이동되게 한다. 즉, 제어유닛(27)과 냉매온도 검출기(37, 38)가 검출수단을 형성한다.
제7도와 관련하여 설명한 냉방작동과 제8도와 관련하여 설명한 난방작동 모두에 있어서, 냉매는 필요시 이동될 수 있는데, 즉, 냉매는 작동시간대, 환경조건 및 계절에 상관없이 이동될 수 있다. 이것은 회로내의 냉매량이 안정적으로 제어될 수 있음을 뜻한다. 회로간 냉매량 조절수단, 즉, 제어밸브(35a, 36a)를 포함하는 바이패스 회로(35, 36)는 제 1 감압기구(3)와 제 2 감압기구(20)에 각각 병렬연결될 수 있다(도면부호(3)과 (20)은 제8도에서 괄호내에 있다).
요약하면, 상기 두 작동회로는 감압기구의 냉매파이프의 입구 및 출구가 서로 바이패스 회로를 통해 연통되어 그 사이의 압력차가 냉매 이동에 사용되도록 제어밸브를 포함하는 바이패스 회로를 갖는다.
각각의 작동회로에서 냉매량은 상기와 같이 조절된다. 따라서, 각각의 회로에서 냉매량이 요구량보다 크거나 적을 때에도 올바른 값으로 조절된다. 두 작동회로는 환경조건 또는 축냉 열교환기의 부하 변경에 따라 냉매량이 서서히 불균형하게 될 수 있다. 또한 축냉작동후에 일반 냉-난방작동 또는 방냉-방열 작동이 시작될 때 두 작동회로내의 냉매량은 공기 조화 장치의 정상작동 동안에 검출된 양과 상당히 다르다. 이와 같은 냉매량의 불균형은 상술한 냉매량 조정방법에 의해 효율적으로 교정될 수 있다.
상기 두 작동회로 각각의 냉매의 과열도는 다음과 같이 검출될 수 있는데, 즉 제6도와 같이, 일반 냉-난방회로(18)에 의한 일반냉방작동의 경우에 과열도는 제 1 사용측 열교환기(4a)의 냉매출구(A) 또는 제 1 어큐뮬레이터(17)의 냉매입구(B)에서 검출되며, 방냉-방열 회로(21)에 의한 방냉작동의 경우에 과열도는 제 2 사용측 열교환기(4b)의 냉매출구(C) 또는 제 2 어큐뮬레이터(13a)의 냉매 입구(D)에서 검출된다. 또한, 일반 냉-난방회로(18)에 의한 일반난방작동의 경우에, 과열도는 비사용측 열교환기(2)의 냉매출구(E) 또는 제 1 어큐뮬레이터 (17)의 냉매입구(B)에서 검출되고, 방냉-방열 회로(21)에 의한 방열작동의 경우에 과열도는 축냉-축열용 열교환기(9)의 냉매출구(F) 또는 제 2 어큐뮬레이터(13a)의 냉매 입구(D)에서 검출된다.
한편, 상기 두 작동회로의 각각의 냉매의 과냉도는 다음과 같이 검출될 수 있는데, 즉 일반 냉-난방회로(18)에 의한 일반냉방작동의 경우에 과냉도는 비사용측 열교환기(2)의 냉매출구(G)에서 검출되고, 방냉-방열 회로(21)에 의한 방냉작동의 경우에 과냉도는 축냉-축열용 열교환기(9)의 냉매출구(H)에서 검출된다. 또한, 일반 냉-난방회로(18)에 의한 일반난방작동의 경우에 과냉도는 사용측 열교환기(4a)의 냉매출구(I)에서 검출되고, 방냉-방열 회로(21)에 의한 방열작동의 경우에 과냉도는 제 2 사용측 열교환기(4b)의 냉매출구(J)에서 검출된다.
제 2 실시예에서도, 축냉수단은 제 1 및 제 2 바이패스 회로(22, 23)로서 제공되고, 축냉작동 또는 축열작동은 압축기(1)의 도움을 받아 축열탱크(8)내의 축열매체(7)가 냉기 또는 온기를 비축하도록 수행되지만, 본 발명은 이것에 제한받지 않는다. 즉, 본 공기 조화 장치는 예로서 다음과 같이 수정될 수 있는데, 즉 제 1 및 제 2 바이패스 회로(22, 23)가 제거되고, 축열매체(7)에서의 축냉 또는 축열은 본 발명의 공기 조화 장치와 다른 열 펌프형 공기 조화 장치(도시되지 않음)에 의해 달성된다.
[제 3 실시예]
본 발명의 제 3 실시예가 제9도를 참조하여 기술될 것이다.
제9도는 본 발명의 제 3 실시예에 의한 축열식 공기 조화 장치의 냉매배관 계통도이다. 제9도에서, 도면부호 (40)은 냉매풀링수단, 즉 냉매가 임시로 집결되는 챠지 모듈레이터(charge modulator;냉매풀링용기의 일예)를 나타낸다. 챠지 모듈레이터(40)는 제 1 감압기구(3)와 제 3 감압기구(16) 사이에 연장된 제 1 액체 파이프(18a)에 연결된다. 상술한 바와 같이, 제 1 감압기구(3)는 비사용측 열교환기(2)에 연결되고, 제어밸브(3a)를 포함하는 바이패스회로(3b)에 의해 병렬 연결되며, 제 3 감압기구(16)는 제 1 사용측 열교환기(4a)에 연결되고, 제어밸브(16b)를 포함하는 바이패스 회로(16a)에 의해 병렬 연결된다.
따라서, 냉방작동시에, 압축기(1)로부터 배출된 고온 고압 냉매는 응축기(2)에 의해 응축 및 액화되고, 즉 상기 냉매는 고압 액상 냉매로 변환되어 챠지 모듈레이터(40)내로 흐른다. 난방작동시에는, 압축기(1)로부터 배출된 고온 고압 냉매는 제 1 사용측 열교환기(4a)에 의해 응축 및 액화된다. 이 경우에 챠지 모듈레이터(40)를 사용하기 위해서, 제어밸브(16a)는 개방되었다. 따라서, 제 1 사용측 열교환기(4a)로부터의 고압 액상 냉매는 있는 그대로 챠지 모듈레이터(40)로 바이패스회로(16b)를 통해 흐른다(이 회로는 챠지 모듈레이터(40)로부터 나온 냉매가 제 1 감압기구(3)에 의해 단열팽창되도록 미리 설계되었다). 축냉작동에서는, 압축기(1)로부터의 고온 고압 냉매가 비사용측 열교환기(2)에 의해 응축 및 액화되어 고압 액상 냉매로 변환되고, 제어밸브(3a)를 포함하는 바이패스 회로(3b)를 통해 있는 그대로 챠지 모듈레이터(40)내로 흐른다(제2도 참조). 축열작동에서, 압축기(1)로부터의 고온 고압 냉매는 축냉-축열용 열교환기(9)에 의해 응축 및 액화되어 고압 액상 냉매로 변환되고 그 상태대로 제어밸브(20a)를 포함하는 바이패스 회로(20b)와 제 2 바이패스 회로(23)를 통해 챠지 모듈레이터(40)내로 흐른다(제3도 참조).
상기 실시예에서, 챠지 모듈레이터(40)는 제 1 액체 파이프에 연결되지만, 본 발명은 이것에 제한받지 않는다. 즉, 동일한 효과가 공기 조화 장치를 다음과 같이 수정하므로써 얻어진다. 즉, 냉매가 상기 방법으로 고압 액상 냉매로 변환된 상태에서 챠지 모듈레이터는 방냉-방열회로내의 제 2 액체 파이프(21a)에 연결되거나, 또는 챠지 모듈레이터는 제 1 및 제 2 액체 파이프 사이에 연결된다.
이 실시예에서, 고압 액상 냉매가 전체 작동 모드에서 항상 제공되는 위치에 챠지 모듈레이터(40)가 배치되어 있다. 따라서, 간단한 구성에 의해, 챠지 모듈레이터(40)는 기화되면 부피가 크게 증가하는 고압 액상 냉매로서 회로내의 초과 냉매를 일시적으로 비축할 수 있다. 그러므로 다량의 냉매는 비교적 단시간에 집결될 수 있다. 다른 한편, 냉매량이 회로내에서 부족할 경우, 챠지 모듈레이터로 집결된 냉매는 고압 액상 냉매 그대로 또는 고압 기상 냉매로서 회로내에 공급될 수 있다. 따라서, 냉매량이 각 작동 모드에 요구되는 것보다 작거나 크게될 때, 냉매량은 상술한 방법에 따라 챠지 모듈레이터(40)를 사용하여 조정될 수 있다.
챠지 모듈레이터(40)를 사용하는 상기 냉매량 조절 기구는 작동 모드에 대해 예정된 냉매량과 회로내에 실제로 존재하는 냉매량간의 차이를 일시적으로 집결시키거나 또는 회로밖으로 배출시키는 것이다. 예를 들면, 작동 모드가 전환되면 회로내에 있는 냉매의 일부가 남아 있는 경우에, 챠지 모듈레이터(40)의 입구측 냉매의 유량은 챠지 모듈레이터(40)의 출구측 유량과 다르고, 특히 출구측의 냉매 유량은 입구측 유량 보다 적기 때문에 챠지 모듈레이터(40)에 있는 냉매량은 증가한다. 다른 한편, 냉매량이 부족한 경우에 출구측의 냉매 유량이 입구측의 유량 보다 크기 때문에, 챠지 모듈레이터(40)내의 냉매는 회로에 공급된다. 이러한 특징은, 작동 모드가 전환될 때 형성되는 냉매의 초과량 때문에 압력이 회로내에서 상승하거나 또는 냉매가 압축기(1)로 복귀되는 문제와, 냉매의 부족 때문에 공기 조화 장치의 용량이 감소하고, 냉매가 배출될때 온도가 증가하는 문제를 해소한다.
[제 4 실시예]
본 발명의 제 4 실시예가 제10도와 관련하여 기술되어 있다. 특히, 제10도에는 챠지 모듈레이터를 사용하는 작동 모드에서 냉매 유동의 실시예를 도시하고 있다.
제10도에서, 도면부호 (43a, 43b, 43c 및 43d)는 각각 냉매를 일방향으로만 유동시키는 체크 밸브를 도시한다. 체크 밸브(43b, 43c)(입구측 체크 밸브 수단의 일예)는 냉매가 상기 체크 밸브를 통해 챠지 모듈레이터(40)로 유동하도록 제 1 액체 파이프(18a)에 연결되어 있는 반면에, 체크 밸브(43a, 43d)(출구측 체크 밸브 수단의 일예)는 제 1 액체 파이프(18a)로부터 분기해서 각각 냉매 배출 파이프(44a, 44b)에 연결되고 또 챠지 모듈레이터(40)의 바닥에 연결되어 있으므로, 냉매가 체크 밸브(43a, 43d)를 통해서 챠지 모듈레이터(40)에서 유출하게 된다. 더우기 제10도에서, 도면 부호 (45)는 제 1 액체 파이프(18a)로부터 분기해서 챠지 모듈레이터(40)의 상단과 연통하는 냉매 도입 파이프를 가리킨다.
이 실시예는 하기와 같이 작동된다. 냉방 작동에서, 제 1 액체 파이프(18a)로부터의 고온 고압 냉매는 체크 밸브(43c)를 통해 챠지 모듈레이터(40) 안으로 유입하고, 냉매 배출 파이프(44a)와 체크 밸브(43a)를 통해서 챠지 모듈레이터(40)에서 유출한다(제10도에서 냉매 유동을 실선 화살표로 도시함). 난방 작동에서, 냉매는 체크 밸브(43b)를 통하여 챠지 모듈레이터(40)내로 유입하고, 냉매 배출 파이프(44b) 및 체크 밸브(63d)를 통하여 챠지 모듈레이터(40)에서 유출한다(점선 화살표가 제10도에서 냉매의 유동을 가리킴). 축냉 작동에서, 냉매는 체크 밸브(43c)를 통해 챠지 모듈레이터(40) 안으로 유입하고, 냉매 배출 파이프(44a)와 체크 밸브(43a)를 통해 챠지 모듈레이터(40)에서 유출한다(제10도에서 냉매 유동을 실선 화살표로 도시함). 축열 작동에서, 냉매는 체크 밸브(43b)를 통해서 챠지 모듈레이터(40)로 유입하고, 냉매 배출 파이프(44b)와 체크 밸브(43d)를 통해서 챠지 모듈레이터(40)에서 유출한다(제10도에서 냉매 유동을 점선 화살표로 도시함).
제10도에서 도시한 실시예는 비교적 값싼 복수의 체크 밸브로 형성된 비교적 간단한 구성이다. 그러나, 챠지 모듈레이터(40)에 일시적으로 비축되는 고압 액상 냉매는 상부에서 자중에 의해 챠지 모듈레이터(40)로 유입하고, 챠지 모듈레이터(40)의 하부를 통해 유출할 수 있는 장점이 있다. 즉, 냉매 풀링 용기에 냉매의 초과량을 집결하거나 또는 냉매를 회로에 공급하기 위해 전기적 또는 기계적으로 값비싼 제어 수단을 사용하지 않고도 실행할 수 있다. 액상 냉매가 챠지 모듈레이터(40)의 하부에 집결되는 경우에, 기화되면 크게 증가하기 때문에 냉매를 회로에 더 효과적으로 공급할 수 있다.
[제 5 실시예]
제11도는 냉매 풀링 수단 즉 제 3 실시예에 의한 챠지 모듈레이터가 회로간 냉매량 조절 수단이 제 2 실시예에 따라 제공되어 있는 축열식 공기 조화 장치에 적용되는 본 발명의 제 5 실시예를 도시하는 냉매 배관 계통도이며, 여기서 바이패스 회로가 감압 기구 전후에 그리고 일반 냉-난방 회로와 방냉-방열 회로 사이에 제공되어 있다.
제11도에서, 도면 부호 (41)은 제 1 감압기구(3)와 챠지 모듈레이터(40) 사이에서 제 1 액체 파이프(18a)에 연결된 제 5 감압 기구를 지시하고 있다. 제 5 감압 기구(41)는 제어 밸브(41a)를 갖는 바이패스 회로(41b)에 의해 병렬 연결되어 있다. 또 제11도에서, 도면 부호 (42)는 제어 밸브(42a)를 갖는 바이패스 회로를 지시하며, 이는 일반 냉-난방 회로(18)의 제 1 및 제 5 감압 기구(3, 41) 사이에서 제 1 액체 파이프(18a)에 연결되고, 방냉-방열 회로(21)의 제 2 사용측 열교환기(4b)와 제 4 감압기구(11) 사이에서 냉매 파이프에 연결되어 있다.
이 실시예는 하기와 같이 작동된다.
냉방 작동에서, 일반 냉-난방 회로측에는 압축기(1), 제 1 의 4 방향 스위칭 밸브(15), 비사용측 열교환기(2), 바이패스 회로(3b), 챠지 모듈레이터(40), 제 3 감압 기구 (16) 및 제 1 사용측 열교환기(4a)가 제 1 회로를 구성하는 반면에, 방냉-방열 회로측에는 냉매 기체 펌프(13), 제 2 의 4 방향 스위칭 밸브(19), 축냉-축열용 열교환기(9), 바이패스 회로(20b), 제 4 감압 기구(11) 및 제 2 사용측 열교환기(4b)가 제 2 회로를 완성한다. 이 경우에, 챠지 모듈레이터(40)는 고압 액상 냉매가 존재하는 위치에 배치되고, 이 때문에 회로내에 있는 냉매의 초과량은 챠지 모듈레이터(40)에 비축된다. 더우기, 상술한 바와 같이 일반 냉-난방 회로측에 그리고 방냉-방열 회로측에 각각 형성되는 제 1 및 제 2 회로에 있는 제 3 및 제 4 감압 기구(16, 11)의 입구 및 출구에서 냉매간의 압력 차이는 제 1 및 제 2 회로 사이의 냉매를 상술한 바이패스 회로(35, 36)를 통해서 이동시키는데 활용된다.
난방 작동에서, 일반 냉-난방 회로측에는 압축기(1), 제 1 의 4 방향 스위칭 밸브(15), 제 1 사용측 열교환기(4a), 바이패스 회로(16b), 챠지 모듈레이터(40), 제 5 감압 기구(41), 바이패스 회로(3b) 및 비사용측 열교환기(2)가 제 3 회로를 구성하는 반면에, 방냉-방열 회로측에는 냉매 기체 펌프(13), 제 2 의 4 방향 스위칭 밸브(19), 제 2 사용측 열교환기(4b), 제 4 감압 기구(11), 바이패스 회로(20b) 및 축냉-축열용 열교환기(9)가 제 4 회로를 구성한다. 이 경우에 일반 냉-난방 회로측에서 제 5 감압 기구(41)는 챠지 모듈레이터 (40)의 하류에 배치되어 있다. 즉, 챠지 모듈레이터(40)는 고압 기상 냉매가 존재하는 상태로 배치되어 있다. 그러므로, 상술한 냉방 작동과 유사하게, 냉매의 초과량이 집결될 수 있는데, 즉 회로내에 있는 냉매량이 적합하게 조절될 수 있다. 또한, 일반 냉-난방 회로측에서 구성된 회로에서 냉매량이 필요량보다 많을때 또는, 방열을 위해 구성된 회로에서 냉매량이 필요량보다 적을 때, 상기 냉매는 회로 사이에서 이동될 수 있고; 일반 냉-난방 회로측에서 구성된 회로에서 냉매량이 필요량보다 적을 때 또는, 방열로부터 구성된 회로에서 냉매량이 더 많을때, 상기 냉매는 회로 사이에서 바이패스 회로(42)를 통해 이동될 수 있다.
상술한 회로는 하기와 같은 장점을 갖는다. 각 작동 모드에 대해 회로내에 있는 냉매량의 조정과, 챠지 모듈레이터(40)의 도움을 받은 일반 냉-난방 회로(18)와 방냉-방열 회로(21)에 있는 냉매량의 조정은 각 작동 모드에 대해 동시에 실행될 수 있으므로, 상기 냉매량은 모든 작동 모드에 대해 정확한 값으로 설정될 수 있다.
냉방 작동 또는 난방 작동이 방냉-방열 회로 또는 일반 냉-난방 회로에 의해 실행되는 경우에, 냉매량은 하기와 같이 조정된다. 방냉-방열 회로와 일반 냉-난방 회로를 조합하여 사용함으로써, 냉방 작동 또는 난방 작동이 실행되는데 즉 이중 작동이 실행되므로, 두 회로에 있는 냉매량은 회로간 냉매량 조절 수단에 따라 조절된다. 그러한 조절의 결과로서 냉매량이 전체적으로 필요량보다 많다고 결정되면, 냉매의 초과량은 냉매 풀링 수단에 의해 비축된다. 다른 한편, 냉매량이 전체적으로 필요량보다 적다고 결정되면, 냉매 풀링 수단에 의해 비축된 냉매는 냉매량을 공급하도록 사용된다. 두 회로에 있는 냉매량이 예정치로 조정되었으면, 냉방 작동 또는 난방 작동은 상기 회로중 필요한 한 회로에 의해 실행된다.
[제 6 실시예]
본 발명의 제 6 실시예를 제2도 내지 제5도를 참조로 설명한다.
본 발명의 제 1 실시예에서 설명한 바와 같이, 제2도 내지 제5도는 축냉 작동, 축열 작동, 냉방 작동 및 난방 작동에 대한 기술을 도시하고 있다.
제5도에 도시된 축열 작동에서, 온도 검출기(2a)(서리 검출 수단의 일예)에 의해 검출된 비사용측 열교환기(2)의 표면 온도는 서리가 형성되는 0℃ 보다 낮고, 제어유닛(27)(작동 모드 스위칭 수단의 일예)은 제2도에 도시된 바와 같이 축냉 작동을 위한 회로가 형성되도록 제 1 의 4 방향 스위칭 밸브를 작동시키며 제상 작동을 실행한다.
제5도에 도시된 일반 냉-난방 회로에 따른 난방 작동에서, 비사용측 열교환기(2)의 표면 온도가 상술한 바와 유사하게 0℃ 이하이면, 제어유닛(27)이 제 1 의 4 방향 스위칭 밸브를 작동시키므로, 회로는 제5도에 도시된 바와 같이 일반 냉-난방 회로에 의해 냉방 작동을 위한 회로가 형성되어서 제상 작동을 실행하게 된다.
상기 설명으로부터 명확한 바와 같이, 제상 작동을 실행하기 위해서, 서리가 형성되는 비사용측 열교환기를 통해 제상 회로가 형성된다. 그러므로, 예를 들어 작동 모드가 전환되면 회로간에 냉매를 이동시키며 회로내에서 냉매량을 조절해야만 하는 불필요한 작동을 실행할 필요가 없다. 이것은 일반 난방 작동 및 축냉 작동등과 같은 다른 작동 모드가 필요로 하는 냉매량에 차이가 있기 때문이고, 이들 작동 모드가 서로에 대해 전환되면 냉매량을 다소 조절할 필요가 있다. 그러므로, 제상 작동이 난방 작동 회로 또는 축열 작동 회로로 실행되면, 난방 작동 모드(또는 축열 작동 모드)와 제상 작동 모드는 서로 유연하게 전환될 수 있다. 더우기, 각 작동 회로는 스스로 제상 작동을 실행하는 완성도가 높다. 또한, 제상 작동 후에 난방 작동(또는 축열 작동)이 매우 빨리 시작된다.
[제 7 실시예]
본 발명의 제 7 실시예가 제2도를 참조로 기술된다.
제 1 실시예를 참조로 기술한 바와 같이, 제2도는 축냉 작동시에 냉매 유동을 도시한 다이아그램이다. 이 작동 모드는 냉매 회로 시스템이 제상 작동으로서 사용될 수 있다. 비사용측 열교환기가 증발기로서 사용되는 축열 작동 또는 일반 난방 작동에서, 서리는 비사용측 열교환기상에 형성된다. 이 경우에, 서리를 제거할 필요가 있다. 그러나, 종래 열펌프 장치(도시않음)의 경우와 같이, 일반 난방 작동 모드가 제 1 의 4 방향 스위칭 밸브를 작동시킴으로써 일반 냉방 작동 모드로 전환된다면, 그리고 제상 작동이 일반 냉방 작동 모드에서 실행된다면, 사용측(주로 실내측에서)의 온도는 불필요하게 감소하고 사용자는 냉기의 흐름을 느낀다.
그래서, 상술한 온도 검출기(2a)(서리 검출 수단의 일예)에 의해 검출된 비사용측 열교환기(2)의 표면 온도가 예를 들어 서리가 형성되는 0℃ 이하로 하강한다면, 제어유닛(27)(작동 모드 스위칭 수단의 일예)은 현재의 작동 모드로 구성된 회로를 축냉 작동 모드로 전환한다. 그 결과로, 사용측 열교환기(4a, 4b)를 통한 냉매의 유동은 방해를 받고, 따라서 상기 열교환기(4a, 4b)는 실내 공기의 온도에 영향을 미치지 않는다. 이것은 사용자가 상술한 바와 같이 불쾌감을 느끼는 문제를 해소한다. 더우기, 이 실시예에서, 축열탱크(8)의 축열매체(7)는 열을 가함으로써 고온으로 유지될 수 있다. 따라서, 제상 작동 모드에서, 축냉 작동이 실행되면, 비축된 고온의 열기는 제상을 위해 사용될 수 있다. 따라서, 제상 작동은 입력 에너지가 낮고 제상 출력이 높다. 즉, 제상 작동은 높은 효율로 달성된다. 더우기, 제상 시간은 매우 짧고, 이는 난방 작동중에 안락감을 향상시킨다. 이 경우에, 고온(예를 들면 20 내지 50℃)에서 축열매체(7)를 갖는 제상 작동이 기본이다. 그러나, 축열매체(7)가 저온(예를 들어 얼음 제조 작동을 위한 0℃)일지라도, 비사용측 열교환기(2)에 대한 제상 작동은 압축기(1)로부터 배출된 고온 냉매 기체를 사용함으로써 실행될 수 있고, 이 작동에서 사용된 열의 회수는 공기 조화 장치가 거의 정지한 시간동안 축열 작동이 비축한 열에너지에 따라 충분히 달성될 수 있다.
[제 8 실시예]
본 발명의 제 8 실시예는 제12도를 참조로 설명한다.
제12도는 제1도의 일반 냉-난방 회로를 도시하고 있고, 여기서 제 3 스위칭 수단, 즉 3 방향 스위칭 밸브(51)는 압축기와 제 1 의 4 방향 스위칭 밸브 사이에 있는 냉매 파이프에 연결되어 있고, 제 6 바이패스 회로(52)는 일반 냉-난방 회로의 감압기구와 비사용측 열교환기 사이에 연장되는 냉매 파이프와 상기 3 방향 스위칭 밸브(51) 사이에 연결되어 있다. 제12도에서, 굵은 화살표는 압축기로부터 배출된 고온 기체 냉매를 사용함으로써 핫가스 바이패스 제상 작동이 실행되는 경우에 있어서의 냉매의 유동을 기리킨다(특히, 제12도는 제상 회로에서만 냉매의 유동을 도시한다). 일반 냉-난방 회로에 의한 난방 작동중에, 서리 검출 수단(온도 감소 검출용 서미스터 센서와 같은)이 비사용측 열교환기(1)상에 형성된 서리를 검출하면, 작동 모드 스위칭 수단 즉, 제어 유닛 (27)은 제 1 의 4 방향 스위칭 밸브(15)와 3 방향 스위칭 밸브(51)를 작동시키므로, 냉매는 제12도의 굵은 화살표로 지시된 바와 같이 유동한다. 그 결과로 고온 기체 냉매가 비사용측 열교환기(2)로 유동하여 서리를 제거시킨다.
요약하면, 난방 작동중에, 서리 검출 수단이 비사용측 열교환기상에서 서리를 검출할때, 작동 모드 스위칭 수단은 제 1 의 4 방향 스위칭 밸브와 3 방향 스위칭 밸브를 작동시키므로, 압축기로부터 냉매가 3 방향 스위칭 밸브, 비사용측 열교환기 및 제 1 의 4 방향 스위칭 밸브를 통해서 상기 동일한 압축기까지 순환되고, 그 결과 비사용측 열교환기가 압축기로부터 배출된 고온 냉매에 의해 효율적으로 제상된다.
더우기, 저온 냉매는 제 1 사용측 열교환기(4a)로 유동하지 않으며, 따라서 실내 공기 온도에 영향을 미치지 않으며, 사용자는 냉기 흐름을 느낄 수 없다. 또한, 제 6 실시예의 경우와 유사하게, 냉매는 일반 냉-난방 회로와 축냉-축열 회로 사이로 이동하지 않고, 제상 작동후에 난방 작동이 유연하게 시작한다. 따라서, 본 발명에 따라 제공된 제상 시스템은 하기와 같은 장점이 있다. 제상 작동이 일반 냉-난방 회로로 실행될지라도, 방열된 난방 작동이 방냉-방열 회로로 실행된다면, 그때 난방 작동은 정격 난방 용량의 절반으로도 수행될 수 있고, 실내 온도는 감소되지 않는다. 또한, 핫가스 바이패스 제상 작동에 의한 일반 난방 용량의 향상과 관련하여, 제상 시스템은 사용측에서 쾌적성을 크게 향상시킬 수 있다.
[제 9 실시예]
본 발명의 제 9 실시예를 제13도를 참조로 해서 설명한다. 제 1 내지 제 8 실시예를 참조로 설명한 부분과 기능적으로 대응하는 부분은 동일한 도면 부호 또는 문자로 기술한다.
제13도는 일반 냉-난방 회로에 의한 냉방 작동시 냉매의 유동을 도시한 다이아그램이고, 이 작동 모드는 본 발명의 냉매 회로 시스템에 대한 제상 작동으로서 사용될 수 있다. 즉, 비사용측 열교환기가 증발기로 사용되는 일반 난방 작동에서, 서리는 비사용측 열교환기상에 형성될 수 있고, 서리가 형성되면 서리를 제거할 필요가 있다. 이 목적을 위해, 서리 검출 수단 즉, 온도 검출기(2a)가 제공된다. 온도 검출기(2a)는 비사용측 열교환기(2)상의 서리를 검출하고, 검출 신호를 출력한다. 이 검출 신호에 반응해서, 작동 모드 스위칭 수단 즉, 제어유닛(27)은 제상 작동을 실행하기 위해 난방 작동에서의 냉매 유동을 냉방 작동에서의 냉매 유동으로 전환한다(제13도에서 실선 화살표로 냉매 유동을 도시). 동시에, 방열 작동은 방냉-방열 회로에 의해 실행된다(제13도에서 파선 화살표로 냉매 유동을 도시). 그러므로, 제상 작동이 일반 냉-난방 회로로 수행될지라도, 방열된 난방 작동이 방냉-방열 회로로 실행된다면 즉, 냉매가 제13도의 파선 화살표로 도시된 바와 같이 유동한다면, 실내 온도가 감소되지 않는다. 다른 한편, 제어 밸브(22a, 23a)는 폐쇄 상태로 유지되어 있으면, 냉매는 일반 냉-난방 회로와 방냉-방열 회로 사이에서 이동하지 않는다. 그러므로, 제상 작동이 달성되면, 각 회로에 있는 냉매는 난방 작동이 일반 냉-난방 회로로 유연하게 시작되도록 냉매량이 적절하게 된다.
즉, 제상 작동에서, 상기 회로는 서로 독립적이고, 상술한 장점을 제공하고, 사용측에 쾌적성의 향상을 제공한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 축열식 공기 조화 장치는 제 1 및 제 2 사용측 열교환기의 도움을 받아 냉방 작동 또는 난방 작동시에 일반 냉-난방 회로와 방냉-방열 회로가 서로 독립적으로 구성되도록 설계되어 있다. 그러므로, 일반 냉-난방 회로와 방냉-방열 회로가 서로 단절된 후 독립적으로 또는 동시에 작동하는 경우에, 이들 회로내에 있는 냉매량과 냉동기 오일의 양은 정확하게 되고, 냉매 또는 냉동기 오일은 냉방 또는 난방 작동에서 두 회로중 한 회로에 결코 집중될 수 없다. 그러므로, 상기 회로들은 냉방 또는 난방 용량이 저하되지 않고, 냉동기 오일의 부족으로 인해 기계적 손실이나 문제의 발생이 예방된다. 더우기, 두 회로중 한 회로가 고장나 있을 경우에, 다른 회로는 일시적인 냉방 또는 난방 작동을 실행하기 위해 구동될 수 있다. 따라서, 본 발명의 공기 조화 장치는 신뢰성이 높고, 그 개량된 품질은 공기 조화 장치 시장에서 크게 인정을 받는다. 더우기, 본 공기 조화 장치는 방냉-방열 회로에 있는 냉매 유량에 대해 일반 냉-난방 회로에 있는 냉매 유량의 비율을 조정하기 위해 일반적으로 사용되는 냉매 펌프 용량 조절 장치나 또는 압축기 용량 조절 장치를 가질 필요가 없다. 이것은 공기 조화 장치가 저가로 제조될 수 있다는 것을 의미한다.
축냉-축열 수단을 형성하는 제 1 및 제 2 바이패스 회로를 작동시킴으로써 냉방작동, 난방작동, 축냉작동 및 축열 작동이 선택적으로 실행된다. 즉 본 발명의 축열식 공기 조화 장치는 사용에 있어서 실용적이다.
축열식 공기 조화 장치에 있어서, 방냉-방열 회로에 있는 냉매 펌프는 동일 회로에 있는 기체 파이프에 연결된 냉매 기체 펌프이다. 압축 행정의 냉매 기체 펌프가 압축 행정에 있으면, 냉매는 기체 상태로 흡입되고 배출된다. 따라서, 펌프는 액상 냉매가 펌프내로 흘러 들어가서 냉동기 오일을 몰아내고 점유하게 된다고 하는 문제점이 없다. 이것은 공기 조화 장치가 신뢰성이 높다는 것을 의미한다.
더우기 축열식 공기 조화 장치에서, 방냉-방열 회로에서 기체 파이프에 연결된 냉매 액체 펌프는 냉매 펌프로서 사용된다. 따라서, 펌프는 비교적 작은 전력으로 작동되고, 액상 냉매를 순환시키고, 냉매를 균일하게 분배하는 것과 관련된 압력 손실을 보상하기에 충분히 큰 양정을 제공한다. 그러므로, 펌프 입력은 기체 펌프의 경우에 비해 약 1/10 이다.
일반 냉-난방 회로와 방냉-방열 회로가 냉방 작동 또는 난방 작동을 실행하도록 구동되는 경우에, 이들 회로에 있는 냉매량은 회로간 냉매량 조절 수단으로 조정된다. 이 특징은 특히 작동 모드의 전환시에, 상기 두 회로에 있는 냉매량이 필요한 것보다 적거나 많아지는 문제점을 해소한다. 즉, 두 회로에 있는 냉매량이 항상 정확하게 유지될 수 있다.
일반 냉-난방 회로와 방냉-방열 회로가 독립적으로 또는 동시에 구동되는 경우에, 제 3 연결 회로와 제 4 연결 회로가 작동되므로(개방 및 폐쇄), 냉매와 이 냉매를 수반한 냉동기 오일은 일반 냉-난방 회로와 방냉-방열 회로 사이에서 이동된다. 이것은 특히 작동 모드의 전환시에 두 회로에 있는 냉매량이 필요한 것보다 많거나 적게 되는 문제점을 해소한다. 즉, 두 회로에 있는 냉매량이 정확하게 유지될 수 있다.
축냉-축열 수단은 제 1 및 제 2 바이패스 회로를 포함한다. 냉방 또는 난방 작동에서, 제 1 및 제 2 바이패스 회로가 폐쇄되므로, 일반 냉-난방 회로와 방냉-방열 회로는 서로 독립적으로 만들어진다. 그리고 제 3 및 제 4 연결 회로는 회로간 냉매량 조절 수단으로서 제공되어 냉매량을 조절하는 작동을 한다. 그러므로, 축열식 공기 조화 장치가 실용적인 면에서 크게 인정을 받는다.
일반 냉-난방 회로와 방냉-방열 회로가 독립적으로 또는 동시에 구동되는 경우에, 검출 수단은 회로내에 있는 냉매의 과열도 또는 과냉도를 검출하기 위해 작동하고, 냉매량 계산 수단은 냉매의 과열도 또는 과냉도에 따라 회로에서 필요한 냉매량을 계산한다. 계산 결과에 응답하여, 스위칭 제어 수단은 제 3 및 제 4 바이패스 회로에서 제어 밸브를 작동시킨다. 따라서, 일반 냉-난방 회로와 방냉-방열 회로사이에서 상기 냉매량과 이 냉매를 수반한 냉동기 오일의 이동량은 적합하게 제어될 수 있다. 이 특징은 특히 작동 모드의 전환시에, 상기 두 회로에 있는 냉매량이 필요한 것보다 더 많거나 더 적게 되는 문제점을 자동적으로 해소한다. 즉, 두 회로에 있는 냉매량은 작동중에 적정량이 유지될 수 있다.
냉매 풀링 수단은 고압 액상 냉매를 함유하는 일반 냉-난방 회로와 방냉-방열 회로의 냉매 파이프중 적어도 하나에 연결되어 있다. 그러므로, 회로에 있는 냉매의 초과량은 냉매 풀링 용기에서 기화될때 용적이 증가하는 고압 액상 냉매로써 쉽게 그리고 빨리 집결된다. 다른 한편, 냉매량이 회로내에서 부족할 때, 집결된 냉매는 고압 액상 냉매 그대로 또는 고압 기상 냉매로서 회로에 공급된다. 따라서, 모든 작동 모드에서 회로내에 있는 냉매량이 필요한 것보다 더 작거나 또는 많게 되는 문제를 효율적으로 해소한다.
고압 액상 냉매를 일시적으로 집결하기 위하여, 냉매 풀링 용기는 고압 액상 냉매가 전체 작동 모드시에 제공되는 일반 냉-난방 회로에 있는 제 1 감압기구와 비사용측 열교환기 사이의 위치에 설치되어 있다. 그러므로, 회로에 있는 냉매의 초과량은 기화될때 용적이 증가하는 고압 액상 냉매로서 쉽게 그리고 빨리 집결될 수 있다. 다른 한편, 냉매량이 회로 내에서 부족할 때, 집결된 냉매는 고압 액상 냉매 그대로 또는 고압 기상 냉매로서 상기 회로에 공급된다. 따라서, 모든 작동 모드에서, 회로에 있는 냉매량이 필요한 것보다 많아지거나 또는 적어지는 문제가 간단한 수단(또는 저비용)으로 해소된다.
다수의 체크 밸브로 만들어진 간단한 수단에 의해, 고압 액상 냉매는 상부를 통해 냉매 풀링 용기 안으로 유입하고 하부를 통해 용기 밖으로 유출하도록 되어있다. 그러므로, 전체 작동 모드에서, 고압 액상 냉매는 압축기로부터 그 상태대로 회로로 공급된다. 이에 따라 냉매 초과량을 냉매 풀링 용기에서 집결하는 것과 냉매를 회로에 공급하는 것은 전기적 또는 기계적 제어 장치를 사용하지 않고 달성될 수 있다. 즉, 이들 작동은 저비용과 높은 신뢰성을 가지고 달성될 수 있다.
방냉-방열 회로 또는 일반 냉-난방 회로가 냉방 또는 난방 작동을 실행하기 위해 구동되는 경우에, 먼저 두 회로가 냉방 또는 난방 작동을 실행하도록 구동되고, 두 회로에 있는 냉매량은 회로간 냉매량 조절 수단과 냉매 풀링 수단에 의해 정확하게 만들어지고, 그 다음에 상기 회로중 필요한 한 회로에서 냉방 또는 난방 작동이 실행된다. 이 방법은 방냉-방열 회로나 또는 일반 냉-난방 회로중에 회로내의 냉매량이 높은 효율로 적정량으로 만들어질 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 공기 조화 장치에서, 비사용측 열교환기 상에서 서리를 검출할때에, 서리 검출 수단이 검출 신호를 출력한다. 이 검출 신호에 반응하여, 작동 모드 스위칭 수단은 작동되어서 냉매의 유동을 전환하여 제상 사이클을 형성하게 된다. 따라서, 비사용측 열교환기는 높은 효율로서 제상될 수 있다.
공기 조화 장치에서, 비사용측 열교환기는 하기와 같이 제상된다. 즉, 열교환기에 서리가 형성될때 구동되는 것과 동일한 냉매 회로에서, 냉매의 유동 방향은 역전되어서 제상 사이클을 실행하여 비사용측 열교환기를 제상한다. 따라서, 작동 모드가 전환되면, 냉매량은 변화없이 유지되고, 이로 인하여 제상 작동후에 필요한 작동을 유연하게 시작하는 것이 가능하다.
일반 냉-난방 회로에 의한 난방 작동중에 비사용측 열교환기는, 일반 냉-난방 회로에서 스위칭 장치가 작동되어 제상 사이클을 형성하는 방법에 의해 제상된다. 따라서, 작동 모드가 전환되면, 냉매량은 변화없이 유지되고, 제상 작동후에 필요한 작동을 유연하게 시작하는 것이 가능하다.
일반 냉방 또는 난방 작동 또는 축열 작동중에, 서리 검출 수단은 비사용측 열교환기상에서 서리를 검출하여, 검출 신호를 출력한다. 이 검출 신호에 반응하여, 작동 모드 스위칭 수단은 현재의 작동을 축열 작동으로 전환하도록 작동하고, 이것은 서리 검출 수단이 서리없음을 검출할 때까지 계속된다. 따라서, 비사용측 열교환기는 축냉 작동에 있는 압축기로부터 또는 축냉-축열용 열교환기로부터 공급되는 비교적 고온의 냉매에 의해 효율적으로 제상된다. 다른 한편, 축냉 작동시에, 저온 냉매는 제 1 및 제 2 사용측 열교환기 주위를 돌면서 사용측 열교환기의 주위 온도를 결코 저하시키지 않으며 인체가 느낄 수 있는 냉기 흐름을 형성하지 않는다. 따라서 본 공기 조화 장치에 의해 쾌적한 난방 작동이 실현된다.
일반 난방 작동중, 서리 검출 수단이 비사용측 열교환기상의 서리를 검출하면, 제 1 및 제 3 스위칭 장치의 냉매 유동로가 변경되어서 냉매를 압축기로부터 제 3 스위칭 장치, 제 6 바이패스 회로, 비사용측 열교환기 및 제 1 스위칭 장치를 통해 다시 상기 압축기로 유동할 수 있도록 허용한다. 따라서, 비사용측 열교환기는 압축기로부터 공급되는 고온 냉매에 의해 효과적으로 제상된다. 또한, 저온 냉매가 비사용측 열교환기 주위로 이동하므로, 저온 냉매는 주위 온도를 감소시키지 않고 사람이 느낄 정도의 저온 기류를 형성하지 않는다. 게다가, 냉매를 일반 냉-난방 회로와 방냉-방열 회로 사이로 이동시킬 필요가 없으므로, 난방 작동을 제상 작동후 곧바로 시작할 수 있다.
일반 냉-난방 회로의 난방 작동에 의한 비사용측 열교환기의 제상 방법에 있어서, 난방 작동을 동일한 회로에서 냉방 작동으로 전환되고, 그 난방 작동은 방냉-방열 회로로써 수행된다. 따라서, 제상 작동중 실내의 온도 감소는 방지된다. 또한, 난방 작동은 냉매량이 변경되지 않은 상태로 유지되므로 제상 작동후에도 부드럽게 시동될 수 있다.
제 3 스위칭 장치 및 제 6 바이패스 회로를 구비한 일반 냉-난방 회로의 난방 작동에 의해 비사용측 열교환기를 제상하는 방법에 있어서, 제 1 및 제 3 스위칭 장치가 작동되어 제상 작동을 수행한다. 따라서, 비사용측 열교환기는 압축기로부터 공급되는 고온의 냉매에 의해 효율적으로 제상된다. 또한, 저온의 냉매는 제 1 사용측 열교환기 주위로 이동한다. 다른 한편, 방냉-방열 회로가 구동되어 방열 작동을 수행하므로, 실내는 제 2 사용측 열교환기에 의해 가열되고, 주위 온도도 감소되지 않으며, 기류도 인간이 느낄만큼 낮게 형성되지 않는다. 즉, 제상 작동은 난방 작동이 계속되는 동안 성취될 수 있다. 냉매를 일반 냉-난방 회로와 방냉-방열 회로 사이로 이동시킬 필요가 없으므로, 난방 작동은 제상 작동후 신속하게 시작된다.

Claims (22)

  1. 압축기, 제 1 스위칭 장치, 비사용측 열교환기, 제 1 감압 기구 및 제 1 사용측 열교환기를 순차적으로 연결함으로써 형성되는 일반 냉-난방 회로와; 냉매펌프, 제 2 스위칭 장치, 축냉-축열용 열교환기, 제 2 감압 기구 및 제 2 사용측 열교환기를 순차적으로 포함하는 방냉-방열 회로와; 탱크 내부에 열에너지를 선택적으로 저장하여 열에너지를 방열하도록 채용된 축열매체를 담고 있으며, 방냉-방열회로가 난방 또는 냉방 작동중 하나의 작동을 수행할때 축냉-축열용 열교환기와 열교환을 수행할 수 있는 축열탱크와; 냉방 및 난방 작동중 하나의 작동을 수행하도록 적어도 하나의 방냉-방열 회로와 일반 냉-난방 회로가 구동할때, 일반 냉-난방회로와 방냉-방열 회로가 서로 독립적으로 작동되도록 허용하는 제 1 수단과; 축열탱크가 열에너지를 저장하도록 열에너지 저장 작동을 세팅하는 제 2 수단을 포함하며; 상기 제 1 스위칭 장치는 일반 냉-난방 회로가 제 1 사용측 열교환기의 도움으로 냉-난방 작동중 하나의 작동을 선택적으로 수행하도록 냉매의 유동로를 변경시키는 작동을 하며, 상기 제 2 스위칭 장치는 방냉-방열 회로가 제 2 사용측 열교환기의 도움으로 냉-난방 작동중 하나의 작동을 선택적으로 수행하도록 냉매의 유동로를 변경시키는 작동을 하는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제 2 수단은, 일반 냉-난방회로측에 있는 제 1 기체 파이프와 방냉-방열 회로측에 있는 제 2 기체 파이프 사이에 연결된 제 1 폐쇄 제어 밸브를 갖는 제 1 바이패스 회로와; 일반 냉-난방 회로측에 있는 제 1 액체 파이프와 방냉 방열 회로측에 있는 제 2 액체 파이프 사이에 연결된 제 2 폐쇄 제어 밸브를 갖는 제 2 바이패스 회로를 포함하며, 여기서 열에너지 비축 작동중 상기 제 1 및 제 2 제어 밸브가 개방되어서 압축기, 제 1 스위칭 장치, 비사용측 열교환기, 제 1 및 제 2 감압 기구중 하나의 기구 및 축열-축냉용 열교환기를 연통시켜 축열 회로를 형성하게 되는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화 장치.
  3. 제1항에 있어서, 방냉-방열 회로내에 설치된 냉매 펌프는 방냉-방열 회로내의 기체 파이프에 연결된 냉매 기체 펌프인 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화 장치.
  4. 제1항에 있어서, 방냉-방열 회로내에 설치된 냉매 펌프는 방냉-방열 회로의 액체 파이프에 연결된 냉매 액체 펌프인 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 일반 냉-난방 회로와 방냉-방열 회로 내부의 냉매량을 조절하는 회로간 냉매량 조절 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 회로간 냉매량 조절 수단은, 상기 일반 냉-난방 회로 내부의 냉매 유동에 대한 제 1 감압기구의 하류에 위치하는 냉매 파이프와 방냉-방열 회로 내부의 냉매 유동에 대한 제 2 감압 기구의 상류에 위치하는 냉매 파이프 사이에 연결된 제 1 제어 밸브를 갖는 제 1 바이패스 회로와; 상기 일반 냉-난방 회로 내부의 냉매 유동에 대한 제 1 감압 기구의 상류에 위치하는 냉매 파이프와 방냉-방열 회로 내부의 냉매 유동에 대한 제 2 감압 기구의 하류에 위치하는 냉매 파이프 사이에 연결되는 제 2 제어 밸브를 갖는 제 2 바이패스 회로를 포함하며; 여기서 상기 제 1 및 제 2 제어 밸브는 서로 독립적으로 작동할때, 일반 냉-난방 회로와 방냉-방열 회로 사이에서 냉매가 이동하도록 선택적으로 개방되는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제 2 수단은, 일반 냉-난방 회로측에 있는 제 1 기체 파이프와 방냉 방열 회로측에 있는 제 2 기체 파이프 사이에 연결되는 제 3 폐쇄 제어 밸브를 갖는 제 3 바이패스 회로와; 상기 일반 냉-난방 회로측에 있는 제 1 액체 파이프와 방냉-방열 회로측에 있는 제 2 액체 파이프 사이에 연결되는 제 4 폐쇄 제어 밸브를 갖는 제 4 바이패스 회로를 포함하며; 여기서 축열 작동시 상기 제 3 및 제 4 제어 밸브가 개방되어 압축기, 제 1 스위칭 장치, 비사용측 열교환기, 제 1 및 제 2 감압 기구중 하나의 기구 및 축냉-축열용 열교환기를 연통시켜서 축열 회로를 형성하게 되는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 일반 냉-난방 회로와 방냉-방열 회로 내부에 있는 냉매의 과열 또는 과냉 정도를 검출하기 위해 일반 냉-난방 회로와 방냉-방열 회로 내부에 제공되는 검출 수단과; 상기 검출 수단에 의해 검출된 과냉 또는 과열 정도에 따라 일반 냉-난방 회로와 방냉-방열 회로에 요구되는 냉매량을 계산하는 냉매량 계산 수단과; 상기 냉매량 계산 수단에 의해 계산된 냉매량에 따라 제 1 제어 밸브와 제 2 제어 밸브의 전환 작동을 제어하는 스위칭 제어 밸브를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화 장치.
  9. 제1항에 있어서, 고압의 액상 냉매를 포함하는 일반 냉-난방 회로 내부의 냉매 파이프와 고압의 액상 냉매를 포함하는 방냉-방열 회로 내부의 냉매 파이프중 어느 하나의 파이프에 연결되는 냉매 풀링 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제 2 수단은, 일반 냉-난방 회로측에 있는 제 1 기체 파이프와 방냉-방열 회로측에 있는 제 2 기체 파이프 사이에 연결되는 제 1 폐쇄 제어 밸브를 갖는 제 1 바이패스 회로와; 상기 일반 냉-난방 회로측에 있는 제 1 액체 파이프와 방냉-방열 회로측에 있는 제 2 액체 파이프 사이에 연결되는 제 2 폐쇄 제어 밸브를 갖는 제 2 바이패스 회로를 포함하며, 여기서 축열 작동시에 제 1 및 제 2 제어 밸브가 개방되어 압축기, 제 1 스위칭 장치, 비사용측 열교환기, 제 1 및 제 2 감압 기구중 하나의 기구 및 축냉-축열용 열교환기를 연통시켜서 축열 회로를 형성하게 되는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제 1 감압 기구는 한쌍의 감압 기구를 포함하며, 상기 냉매 풀링 수단은 제 1 감압 기구들중 하나와 제 2 바이패스 회로의 연결점과의 사이에 있는 제 1 액체 파이프에 연결되어 냉매를 일시적으로 집결하는 냉매 풀링 용기를 포함하는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제 2 감압 기구는 한쌍의 감압기구를 포함하며, 상기 냉매 풀링 수단은 제 2 감압 기구들중 하나와 제 2 바이패스 회로의 연결점과의 사이에 있는 제 2 액체 파이프에 연결되어 냉매를 일시적으로 집결하는 냉매 풀링 용기를 포함하는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 감압 기구들중 하나로부터 연장된 제 1 액체 파이프와 제 2 바이패스 회로의 연결점으로부터 연장된 제 1 액체 파이프는 냉매 풀링 용기의 상부와 연결되며, 입구측 체크 밸브 수단은 냉매 풀링 용기를 향하는 냉매 유동 방향으로 액체 파이프에 각각 연결되며; 냉매 배출 파이프가 제공되어 그 배출 파이프를 통해 제 1 감압 기구로부터 연장된 제 1 액체 파이프와 제 2 바이패스 회로의 연결점으로부터 연장된 제 1 액체 파이프가 냉매 풀링 용기의 하부에 연결되고, 출구측 체크 밸브가 냉매 풀링 용기로부터 나오는 냉매 유동 방향으로 냉매 배출 파이프에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화 장치.
  14. 제1항에 있어서, 비사용측 열교환기에 형성되는 서리를 검출하여 검출 신호를 출력하기 위한 서리 검출 수단과; 상기 서리 검출 수단에 의해 출력된 검출 신호에 응답하여 냉매의 흐름을 변경하여 제상 사이클을 형성하기 위한 작동 모드 스위칭 수단도 포함하는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화 장치.
  15. 압축기, 제 1 스위칭 장치, 비사용측 열교환기, 제 1 감압 기구 및 제 1 사용측 열교환기를 순차적으로 연결함으로써 형성되는 일반 냉-난방 회로와; 냉매 펌프, 제 2 스위칭 장치, 축냉-축열용 열교환기, 제 2 감압기구 및 제 2 사용측 열교환기를 순차적으로 연결함으로써 형성되는 방냉-방열 회로와; 상기 축냉-축열용 열교환기의 도움으로 냉기 또는 온기를 비축하거나 방냉 또는 방열시키는데 사용되는 축열매체를 포함하는 축열탱크와; 상기 일반 냉-난방 회로와 방냉-방열 회로 내부의 냉매량을 조절하는 회로간 냉매량 조절수단과; 고압의 액상 냉매를 포함하는 일반 냉-난방 회로 내부의 냉매 파이프 또는 고압의 액상 냉매를 포함하는 방냉-방열 회로 내부의 냉매 파이프를 위해 제공되는 냉매 풀링 수단을 포함하며; 여기서 상기 제 1 스위칭 장치는 일반 냉-난방 회로가 제 1 사용측 열교환기의 도움으로 냉-난방 작동중 하나의 작동을 선택적으로 수행하도록 냉매의 유동로를 변경시키는 작동을 하며, 상기 제 2 스위칭 장치는 방냉-방열 회로가 제 2 사용측 열교환기의 도움으로 냉-난방 작동중 하나의 작동을 선택적으로 수행하도록 냉매의 유동로를 변경시키는 작동을 하고, 냉방 또는 난방 작동을 수행하기 위해 축열 또는 축냉함으로써 축열탱크에 저장되는 열에너지를 사용하는 방냉-방열 회로와 일반 냉-난방 회로가 구동되거나, 방냉-방열 회로와 일반 냉-난방 회로중 어느 하나가 구동되는 경우에 일반 냉-난방 회로와 방냉-방열 회로가 서로 독립적으로 작동하며, 상기 축열탱크를 위한 축냉 또는 축열 작동시에, 축냉-축열 수단이 냉기 또는 온기를 비축하도록 작동하는 것으로 구성된 축열식 공기 조화 장치에서 사용하기 위한 냉매 회로 내부의 냉매량 제어 방법에 있어서, 상기 방냉-방열 회로 또는 일반 냉-난방 회로가 냉방 또는 난방 작동을 수행하도록 구동되는 경우에, 상기 제 1 방냉-방열 회로와 일반 냉-난방 회로가 조합하여 구동되어서 냉방 또는 난방 작동을 수행하고, 다음에 상기 방냉-방열 회로 또는 일반 냉-난방 회로가 구동되어 냉방 또는 난방 작동을 수행하는 것을 특징으로 하는 냉매량 제어 방법.
  16. 압축기, 제 1 스위칭 장치, 비사용측 열교환기, 제 1 감압기구 및 제 1 사용측 열교환기를 순차적으로 연결함으로써 형성되는 일반 냉-난방 회로와; 냉매 펌프, 제 2 스위칭 장치, 축냉-축열용 열교환기, 제 2 감압기구 및 제 2 사용측 열교환기를 순차적으로 연결함으로써 형성되는 방냉-방열 회로와; 상기 축냉-축열용 열교환기의 도움으로 냉기 또는 온기를 비축하거나 방냉 또는 방열하도록 응용된 축열매체를 저장하는 축열탱크를 포함하며; 여기서 상기 제 1 스위칭 장치는 일반 냉-난방 회로가 제 1 사용측 열교환기의 도움으로 냉-난방 작동중 하나의 작동을 선택적으로 수행하도록 냉매의 유동로를 변경시키는 작동을 하며, 상기 제 2 스위칭 장치는 방냉-방열 회로가 제 2 사용측 열교환기의 도움으로 냉-난방 작동중 하나의 작동을 선택적으로 수행하도록 냉매의 유동로를 변경시키는 작동을 하며, 냉방 또는 난방 작동을 수행하기 위해 축열 또는 축냉함으로써 축열탱크에 저장되는 열에너지를 사용하는 방냉-방열 회로와 일반 냉-난방 회로가 구동되거나, 방냉-방열 회로와 일반 냉-난방 회로중 어느 하나가 구동되는 경우에, 일반 냉-난방 회로와 방냉-방열 회로가 서로 독립적으로 작동하며, 상기 축열탱크를 위한 축냉 또는 축열 작동시 축냉-축열 수단이 냉기 또는 온기를 비축하도록 작동되고, 비사용측 열교환기상에 형성되는 서리를 검출하여 검출 신호를 출력하기 위한 서리 검출 수단과; 상기 서리 검출 수단에 의해 출력된 검출 신호에 응답하여 냉매 유동을 변경시키며 제상 싸이클을 형성하기 위한 작동 모드 스위칭 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화 장치.
  17. 제16항에 있어서, 서리가 비사용측 열교환기에 형성되면 상기 작동 모드 스위칭 수단이 비사용측 열교환기의 냉매 회로 내부에 있는 스위칭 장치를 작동시켜 냉매의 유동 방향을 역전시키며 제상 싸이클을 형성하게 되는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 작동 모드 스위칭 수단은 일반 냉-난방 회로의 난방 작동을 냉방 작동으로 전환시키는 작동을 하는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화 장치.
  19. 제16항에 있어서, 상기 축냉-축열 수단은, 일반 냉-난방 회로측에 있는 제 1 기체 파이프와 방냉-방열 회로측에 있는 제 2 기체 파이프 사이에 연결되어 냉매를 이동시키도록 작동하는 제 1 제어 밸브를 갖는 제 1 바이패스 회로와; 상기 일반 냉-난방 회로측에 있는 제 1 액체 파이프와 방냉-방열 회로측에 있는 제 2 액체 파이프 사이에 연결되어 냉매를 이동시키도록 작동하는 제 2 제어 밸브를 갖는 제 2 바이패스 회로를 포함하며; 여기서 냉방 또는 난방 작동을 수행하기 위해 축열 또는 축냉함으로써 축열탱크에 저장되는 열에너지를 사용하는 방냉-방열 회로와 일반 냉-난방 회로가 구동되거나, 방냉-방열 회로와 일반 냉-난방 회로중 어느 하나가 구동되는 경우에, 제 1 및 제 2 제어 밸브가 폐쇄되어서 일반 냉-난방 회로와 방냉-방열 회로는 서로 독립적으로 작동하며, 상기 축열탱크를 위한 축냉 또는 축열 작동시에 상기 제 1 및 제 2 제어 밸브가 개방되어 압축기, 제 1 스위칭 장치, 비사용측 열교환기, 제 1 감압기구 또는 제 2 감압기구 및 축냉-축열용 열교환기를 포함하는 축냉-축열 회로를 형성하며, 상기 작동 모드 스위칭 수단은 난방 또는 축열 작동을 축냉 작동으로 전환하기 위해 상기 검출 수단에 의해 출력된 검출 신호에 따라 제 1 및 제 2 밸브를 작동하는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화 장치.
  20. 제16항에 있어서, 상기 일반 냉-난방 회로에서 제 3 스위칭 장치가 압축기와 제 1 스위칭 장치 사이의 냉매 파이프를 위해 제공되어 있고, 제 6 바이패스 회로가 비사용측 열교환기와 제 1 감압 기구 사이로 연장하는 냉매 파이프와 상기 제 3 스위칭 장치 사이에 제공되며, 상기 일반 냉-난방 회로에 의한 난방 작동시에 상기 작동 모드 스위칭 수단은 제상 작동을 수행하는 핫가스 바이패스를 형성하기 위해 제 1 및 제 3 스위칭 장치의 냉매 유동로를 변경시키는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화 장치.
  21. 압축기, 제 1 스위칭 장치, 비사용측 열교환기, 제 1 감압기구 및 제 1 사용측 열교환기를 순차적으로 연결함으로써 형성되는 일반 냉-난방 회로와; 냉매 펌프, 제 2 스위칭 장치, 축냉-축열용 열교환기, 제 2 감압기구 및 제 2 사용측 열교환기를 순차적으로 연결함으로써 형성되는 방냉-방열 회로; 상기 축냉-축열용 열교환기의 도움으로 축냉 또는 축열하거나 방냉 또는 방열시키는데 사용되는 축열매체를 저장하는 축열탱크를 포함하며; 여기서 상기 제 1 스위칭 장치는 일반 냉-난방 회로가 제 1 사용측 열교환기의 도움으로 냉-난방 작동중 하나의 작동을 선택적으로 수행하도록 냉매의 유동로를 변경시키는 작동을 하며, 상기 제 2 스위칭 장치는 방냉-방열 회로가 제 2 사용측 열교환기의 도움으로 냉-난방 작동중 하나의 작동을 선택적으로 수행하도록 냉매의 유동로를 변경시키는 작동을 하고, 냉방 또는 난방 작동을 수행하기 위해 축열 또는 축냉함으로써 축열탱크에 저장되는 열에너지를 사용하는 방냉-방열 회로와 일반 냉-난방 회로가 구동되거나, 방냉-방열 회로와 일반 냉-난방 회로중 어느 하나가 구동되는 경우에 일반 냉-난방 회로와 방냉-방열 회로가 서로 독립적으로 작동하며, 축열탱크를 위한 축냉 또는 축열 작동시에 축냉-축열 수단이 냉기 또는 온기를 비축하도록 작동하는 것으로 구성된 축열식 공기 조화 장치에서 사용하기 위한 비사용측 열교환기의 제상 방법에 있어서, 상기 일반 냉-난방 회로에 의한 난방 작동시에 서리 검출 수단은 비사용측 열교환기에 있는 서리를 검출하여 검출 신호를 출력하며, 상기 검출 신호에 응답하여 작동 모드 스위칭 수단은 방열 작동이 방냉-방열 회로에 의해 수행되는 동안에 제상 작동을 수행하기 위해 난방 작동을 냉방 작동으로 전환하는 것을 특징으로 하는 제상 방법.
  22. 압축기, 제 1 스위칭 장치, 비사용측 열교환기, 제 1 감압 기구 및 제 1 사용측 열교환기를 순차적으로 연결함으로써 형성되는 일반 냉-난방 회로와; 냉매 펌프, 제 2 스위칭 장치, 축냉-축열용 열교환기, 제 2 감압기구 및 제 2 사용측 열교환기를 순차적으로 연결함으로써 형성되는 방냉-방열 회로와; 축냉-축열용 열교환기의 도움으로 냉기 또는 온기를 비축하거나 방냉 또는 방열시키는데 사용되는 축열매체를 저장하는 축열탱크를 포함하며; 여기서 상기 제 1 스위칭 장치는 일반 냉-난방 회로가 제 1 사용측 열교환기의 도움으로 냉-난방 작동중 하나의 작동을 선택적으로 수행하도록 냉매의 유동로를 변경시키는 작동을 하며, 상기 제 2 스위칭 장치는 방냉-방열 회로가 제 2 사용측 열교환기의 도움으로 냉-난방 작동중 하나의 작동을 선택적으로 수행하도록 냉매의 유동로를 변경시키는 작동을 하고, 압축기와 제 1 스위칭 장치 사이의 냉매 파이프를 위해 제공되는 제 3 스위칭 장치와, 비사용측 열교환기와 제 1 감압 기구 사이로 연장하는 냉매 파이프와의 사이에 제 6 바이패스 회로가 제공되고, 냉방 또는 난방 작동을 수행하기 위해 축열 또는 축냉함으로써 축열탱크에 저장되는 열에너지를 사용하는 방냉-방열 회로와 일반 냉-난방 회로가 구동되거나, 방냉-방열 회로와 일반 냉-난방 회로중 어느 하나가 구동되는 경우에 일반 냉-난방 회로와 방냉-방열 회로가 서로 독립적으로 작동하며, 축열탱크를 위한 축냉 또는 축열 작동시에 축냉-축열 수단이 냉기 또는 온기를 비축하도록 작동하는 것으로 구성된 축열식 공기 조화 장치에서 사용하기 위한 비사용측 열교환기의 제상방법에 있어서, 상기 일반 냉-난방 회로에 의한 난방 작동시에 서리 검출 수단은 비사용측 열교환기에 있는 서리를 검출하여 검출 신호를 출력하며, 상기 검출 신호에 응답하여 작동 모드 스위칭 수단은 방열 작동이 방냉-방열 회로에 의해 수행되는 동안에 제상 작동을 수행하기 위해 핫가스 바이패스를 형성하도록 제 1 및 제 3 스위칭 장치의 냉매 유동로를 변경시키는 것을 특징으로 하는 제상 방법.
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