KR100727124B1 - Thermal storage airconditioner - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수개의 압축기가 설치되는 축열식 공기조화 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a heat storage air conditioner in which a plurality of compressors are installed.

본 발명에 의한 축열식 공기조화 장치는, 열교환이 일어나는 실외열교환기(120)와, 냉매를 압축하는 압축기(110)가 구비되는 실외유니트(100)와; 열교환이 일어나는 실내열교환기(420)가 구비되는 실내유니트(400)와; 열교환이 일어나는 축열교환기(320)가 구비되어 에너지를 저장하는 축열유니트(300)와; 운전조건에 따라 냉매의 흐름을 제어하는 기능유니트(200)를 포함하는 구성을 가지며; 상기 압축기(110)는 정속운전을 하는 정속압축기(110')와, 가변속 열펌프(Variable Speed Heat Pump)인 인버터압축기(110")로 이루어진다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 전력이 절감되는 효과가 있다.The heat storage air conditioner according to the present invention includes: an outdoor unit (100) having an outdoor heat exchanger (120) in which heat exchange occurs, and a compressor (110) for compressing a refrigerant; An indoor unit 400 having an indoor heat exchanger 420 through which heat exchange occurs; A heat storage unit (300) provided with a heat storage exchanger (320) through which heat exchange occurs, and storing energy; It has a configuration including a functional unit 200 for controlling the flow of the refrigerant in accordance with the operating conditions; The compressor 110 includes a constant speed compressor 110 ′ that performs constant speed operation and an inverter compressor 110 ″ that is a variable speed heat pump. According to the present invention having such a configuration, power is reduced. It is effective.

공기조화, 축열, 축열조, 압축기, 정속, 인버터 Air Conditioning, Heat Storage, Heat Storage Tank, Compressor, Constant Speed, Inverter

Description

축열식 공기조화 장치{Thermal storage airconditioner}Regenerative air conditioner {Thermal storage airconditioner}

도 1은 종래 축열식 공기조화 장치의 개략적인 구성도.1 is a schematic configuration diagram of a conventional heat storage air conditioner.

도 2는 본 발명에 의한 축열 공기조화 장치의 바람직한 실시예의 사용 상태를 보인 건물 조감도.Figure 2 is a building bird's eye view showing a state of use of the preferred embodiment of the heat storage air-conditioning apparatus according to the present invention.

도 3은 본 발명에 의한 축열 공기조화 장치의 바람직한 실시예의 구성도.3 is a block diagram of a preferred embodiment of the heat storage air conditioner according to the present invention.

도 4a는 본 발명 실시예가 '축열모드'로 사용되는 경우의 냉매 흐름을 보인 구성도.Figure 4a is a block diagram showing a refrigerant flow when the embodiment of the present invention is used in the 'heat storage mode'.

도 4b는 본 발명 실시예가 '축열냉방모드'로 사용되는 경우의 냉매 흐름을 보인 구성도.Figure 4b is a block diagram showing a refrigerant flow when the embodiment of the present invention is used in the 'heat storage cooling mode'.

도 4c는 본 발명 실시예가 '직접냉방모드'로 사용되는 경우의 냉매 흐름을 보인 구성도.Figure 4c is a block diagram showing a refrigerant flow when the embodiment of the present invention is used in the 'direct cooling mode'.

도 5는 본 발명 실시예가 '냉방모드'로 사용되는 경우의 p-h선도.5 is a p-h diagram when an embodiment of the present invention is used in the 'cooling mode'.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100. 실외유니트 110. 압축기100. Outdoor unit 110. Compressor

110'. 정속압축기 110". 인버터압축기110 '. Constant Speed Compressor 110 ". Inverter Compressor

120. 실외열교환기 130. 어큐뮬레이터120. Outdoor Heat Exchanger 130. Accumulator

140. 사방밸브 150. 실외팽창장치140. Four-way valve 150. Outdoor expansion device

200. 기능유니트 210. 보조유로200. Function unit 210. Auxiliary flow path

212. 보조열교환기 214. 보조펌프212. Auxiliary heat exchanger 214. Auxiliary pump

216. 제1밸브 218. 제2밸브216. First valve 218. Second valve

220. 기능저압연결부 222. 기능고압연결부220. Functional low voltage connection 222. Functional high pressure connection

240. 액유로 244. 드라이어240. Liquid flow path 244. Dryer

246. 액펌프 248. 리시버246.Pump 248. Receiver

250. 고압축열연결부 252. 제5밸브250. High pressure heat storage connection 252. 5th valve

300. 축열유니트 310. 축열조300. Heat storage unit 310. Heat storage tank

320. 축열교환기 322. 제1축열교환기320. Heat storage exchanger 322. First heat exchanger

324. 제2축열교환기 330. 제1축열팽창장치324. Second heat storage exchanger 330. First heat storage expansion device

332. 제2축열팽창장치 400. 실내유니트332. Second heat storage expansion device 400. Indoor unit

410. 실내고압유로 412. 실내저압유로410. Indoor high pressure passage 412. Indoor low pressure passage

420. 실내열교환기 430. 실내팽창장치420. Indoor heat exchanger 430. Indoor expansion device

450. 분배헤드450. Distribution Head

본 발명은 공기조화 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수개의 압축기가 설치되는 축열식 공기조화 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner, and more particularly, to a heat storage air conditioner in which a plurality of compressors are installed.

일반적으로, 공기조화 장치로는 실내의 더운 공기를 흡입하여 저온의 냉매로 열교환한 후 이를 실내로 토출하는 반복작용에 의해 실내를 냉방시키거나, 반대작용에 의해 실내를 난방시키는 냉/난방 시스템이 주로 사용되며, 이러한 공기조화 장치는 압축기-응축기-팽창장치-증발기로 이루어져 일련의 사이클을 형성한다.In general, an air conditioner includes a cooling / heating system that cools a room by a repetitive action of inhaling hot air in a room, exchanging heat with a low-temperature refrigerant, and then discharging it into the room. Mainly used, this air conditioner consists of a compressor-condenser-expansion-evaporator to form a series of cycles.

그리고 근래에는 전기료 절감 등을 위하여, 야간(전력 사용이 적을 때)에 제빙한 얼음을 주간(전력 사용이 많을 때)에 응축열원으로 이용하여 실내를 냉방하는 축열식 공기조화 장치가 사용되기도 한다.Recently, a regenerative air conditioner is used to cool the room by using ice iced at night (when power is low) as a condensation heat source during the daytime (when power is used) to reduce electricity costs.

도 1에는 종래의 축열식 공기조화 장치의 일례가 도시되어 있다.1 shows an example of a conventional heat storage air conditioner.

이에 도시된 바와 같이, 냉매를 압축하는 압축기(1)와, 압축기(1)에 의해 압축되어 유동하는 냉매가 열교환을 일으키는 실외열교환기(2) 등이 구비되는 실외유니트(3)가 일측에 구비된다.As shown therein, an outdoor unit 3 having a compressor 1 for compressing a refrigerant and an outdoor heat exchanger 2 for providing heat exchange between the refrigerant compressed and flowed by the compressor 1 is provided on one side. do.

그리고 상기 실외유니트(3)의 일측에는 에너지를 일시적으로 저장하는 축열유니트(10)가 구비된다. 상기 축열유니트(10)는 축열물질이 내부에 저장되는 축열조(11)와, 상기 축열조(11) 내부의 물을 순환시키는 물펌프(12), 그리고 상기 물과 냉매의 열교환이 일어나는 열교환기(13) 및 액냉매의 유동을 강제하는 냉매액펌프(14) 등이 구비된다.One side of the outdoor unit 3 is provided with a heat storage unit 10 for temporarily storing energy. The heat storage unit 10 includes a heat storage tank 11 in which heat storage material is stored, a water pump 12 for circulating water in the heat storage tank 11, and a heat exchanger 13 in which heat exchange between the water and the refrigerant occurs. And a refrigerant liquid pump 14 for forcing the flow of the liquid refrigerant.

한편, 상기 축열유니트(10)의 일측에는 하나 이상의 실내유니트(20)가 설치되는데, 이러한 실내유니트(20)에는 열교환이 일어나는 실내열교환기(21)와, 상기 실내열교환기(21)로 유입되는 냉매를 팽창시키는 실내팽창장치(22)가 구비된다.Meanwhile, at least one indoor unit 20 is installed at one side of the heat storage unit 10. The indoor unit 20 is introduced into the indoor heat exchanger 21 and the indoor heat exchanger 21 where heat exchange occurs. An indoor expansion device 22 for expanding the refrigerant is provided.

상기와 같은 구성을 가지는 종래의 축열식 공기조화 장치는, 야간에는 상기 축열유니트(10)의 축열조(11) 내부에 얼음이 얼도록 한 다음, 전력 소모가 많은 주 간(예로, 13:00 ~ 16:00시)에 상기 축열조(11)에 제빙된 얼음을 이용하여 실내 냉방을 수행한다.In the conventional heat storage air conditioner having the above configuration, ice is frozen inside the heat storage tank 11 of the heat storage unit 10 at night, and then, during the week, the power consumption is high (for example, 13:00 to 16). At 00:00 hours, indoor cooling is performed using ice deiced in the heat storage tank 11.

이때에는 상기 압축기(1)는 정지하고, 상기 냉매액펌프(14)를 이용하여 냉매를 순환시킨다. 따라서 이때의 냉동사이클은, 상기 냉매액펌프(14)에 의해 냉매가 공급되어, 상기 실내팽창장치(22)를 거쳐 증발기 역할을 하는 상기 실내열교환기(21)에서 열교환이 일어난다. 즉 상기 실내열교환기(21)에서는 실내공간의 열을 흡수하게 되므로, 실내는 냉방이 된다.At this time, the compressor 1 is stopped and the refrigerant is circulated using the refrigerant liquid pump 14. Therefore, the refrigeration cycle at this time, the refrigerant is supplied by the refrigerant liquid pump 14, the heat exchange takes place in the indoor heat exchanger 21 which serves as an evaporator through the indoor expansion device (22). That is, since the indoor heat exchanger 21 absorbs heat of the indoor space, the room is cooled.

상기 실내열교환기(21)에서 열을 흡수한 냉매는 상기 열교환기(13)로 유동하여, 상기 축열조(11) 내부에 결빙된 얼음과 열교환을 하여 다시 차거운 냉매로 된다. 그리고 이러한 차가운 냉매가 상기 냉매액펌프(14)로 이동되어 사이클을 완성하게 된다.The refrigerant absorbing heat from the indoor heat exchanger 21 flows to the heat exchanger 13 to exchange heat with ice frozen in the heat storage tank 11 to become a cool refrigerant. The coolant is then moved to the coolant liquid pump 14 to complete the cycle.

한편, 상기 열교환기(13)에는 상기 축열조(11)의 일단이 연결되어 있으며, 이러한 열교환기(13)에는 상기 물펌프(12)에 의해 상기 축열조(11) 내부의 냉수가 공급되어 순환된다.Meanwhile, one end of the heat storage tank 11 is connected to the heat exchanger 13, and cold water inside the heat storage tank 11 is circulated by the water pump 12 to the heat exchanger 13.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the prior art as described above has the following problems.

상기와 같은 종래기술에 의한 축열식 공기조화 장치에서는 일반적으로 상기 압축기(1)는 정속운전을 하는 정속압축기로 이루어지고, 하나의 압축기만으로 구성된다. 따라서 이러한 압축기(1)는 부하의 과다에 관계없이 정속운전을 하게 되므로, 상대적으로 적은 부하가 걸리는 경우에는 압축기(1)의 가동으로 인해 전력이 낭비되는 문제점이 있다.In the regenerative air conditioner according to the prior art as described above, the compressor 1 is generally composed of a constant speed compressor for constant speed operation, and constitutes only one compressor. Therefore, since the compressor 1 performs the constant speed operation regardless of the excessive load, there is a problem in that power is wasted due to the operation of the compressor 1 when a relatively small load is applied.

즉, 최대의 부하가 걸리는 경우를 대비하여 상기 압축기(1)의 용량을 결정하여 설치하게 되는데, 상대적으로 적은 부하가 걸리는 경우에도 이러한 큰 용량의 압축기(1)가 가동되므로 상대적으로 전력의 낭비가 발생하게 되는 것이다.That is, the capacity of the compressor 1 is determined and installed in preparation for the case where the maximum load is applied. Since the compressor 1 of the large capacity is operated even when a relatively small load is applied, the waste of power is relatively reduced. Will occur.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 복수개의 압축기가 구비되며, 여분의 압축기는 부하 용량에 따라 선택적으로 사용되는 축열식 공기조화 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, and a plurality of compressors are provided, and an extra compressor is provided to provide a regenerative air conditioner that is selectively used according to the load capacity.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 축열식 공기조화 장치는, 열교환이 일어나는 실외열교환기와, 냉매를 압축하는 압축기가 구비되는 실외유니트와; 열교환이 일어나는 실내열교환기가 구비되는 다수의 실내유니트와; 열교환이 일어나는 축열교환기가 구비되어 에너지를 저장하는 축열유니트와; 운전조건에 따라 냉매의 흐름을 제어하는 기능유니트를 포함하는 구성을 가지며; 상기 압축기는 다수개가 구비됨을 특징으로 한다.The regenerative air conditioner according to the present invention for achieving the above object includes an outdoor unit having an outdoor heat exchanger in which heat exchange occurs, and a compressor for compressing a refrigerant; A plurality of indoor units provided with an indoor heat exchanger in which heat exchange occurs; A heat storage unit having a heat storage exchanger for performing heat exchange to store energy; It has a configuration including a functional unit for controlling the flow of the refrigerant in accordance with the operating conditions; The compressor is characterized in that a plurality is provided.

상기 압축기는, 정속운전을 하는 정속압축기와, 가변속 열펌프(Variable Speed Heat Pump)인 인버터압축기로 이루어짐을 특징으로 한다.The compressor is characterized by consisting of a constant speed compressor for constant speed operation, and an inverter compressor that is a variable speed heat pump (Variable Speed Heat Pump).

상기 정속압축기는, 상기 다수의 실내유니트 중 냉방이 요구되는 실내유니트 수량의 다소(多少)에 따라 선택적으로 사용됨을 특징을 한다.The constant speed compressor is characterized in that it is selectively used depending on the number of the indoor unit number of the cooling required among the plurality of indoor units.

상기 정속압축기는, 부하용량이 증가하여 상기 인버터압축기만으로 부하를 감당할 수 없는 경우에 가동됨을 특징으로 한다.The constant speed compressor is characterized in that it is operated when the load capacity is increased can not afford the load only by the inverter compressor.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 축열식 공기조화 장치에 의하면, 전력 낭비가 방지되는 이점이 있다.According to the heat storage air conditioner according to the present invention having such a configuration, there is an advantage that power waste is prevented.

이하 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2에는 본 발명에 의한 축열식 공기조화 장치가 건물에 설치된 개략적인 상태가 조감도로 도시되어 있다.2 is a bird's eye view of a schematic state in which a heat storage air conditioner according to the present invention is installed in a building.

이에 도시된 바와 같이, 건물의 외측에는 본 발명을 구성하는 실외유니트(100) 및 기능유니트(200) 그리고 축열유니트(300)가 각각 별개로 설치되며, 이러한 각각의 유니트는 건물의 내부에 설치되는 실내유니트(400)와 연결된다.As shown in the figure, the outdoor unit 100, the functional unit 200, and the heat storage unit 300 constituting the present invention are separately installed on the outside of the building, and each of these units is installed inside the building. It is connected to the indoor unit 400.

상기 실내유니트(400)는 하나 또는 다수개가 구비되며, 실내의 각 공간마다 다양한 형태의 실내유니트(400)가 각각 설치되어 개별적으로 또는 일체로 작동한다. 따라서, 건물 내부에는 상기와 같은 다수의 실내유니트(400)로 냉매를 분배하는 분배헤드(450)가 내장되기도 한다.The indoor unit 400 is provided with one or a plurality, the various types of indoor unit 400 is installed in each space of the room to operate individually or integrally. Therefore, the distribution head 450 may be built in the building to distribute the refrigerant to the plurality of indoor units 400 as described above.

도 3에는 본 발명에 의한 축열식 공기조화 장치의 구성도가 도시되어 있다.3 is a block diagram of a heat storage air conditioner according to the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 상기 실외유니트(100)에는 냉매를 압축하는 압축기(110)와, 냉매와 주위 공기와 열교환이 일어나도록 하는 실외열교환기(120) 등이 구비된다. As shown in the figure, the outdoor unit 100 includes a compressor 110 for compressing a refrigerant, and an outdoor heat exchanger 120 for exchanging heat with the refrigerant and ambient air.

상기 압축기(110)는 냉매를 압축하여 고온고압이 되도록 하는 것으로, 2개가 구비된다. 즉, 정속운전을 하는 정속압축기(110')와 가변속 열펌프(Variable Speed Heat Pump)인 인버터압축기(110")가 쌍으로 설치되어 부하에 따라 작동되도록 설치된다.The compressor 110 is to compress the refrigerant to be a high temperature and high pressure, two are provided. That is, the constant speed compressor 110 ′ for constant speed operation and the inverter compressor 110 ″, which is a variable speed heat pump, are installed in pairs to operate according to the load.

상기 압축기(110)로는 소음이 작고 효율이 뛰어난 스크롤압축기가 사용됨이 바람직하며, 특히 상기 인버터압축기(110")는 부하용량에 따라 회전수가 조절되는 인버터 스크롤 압축기가 사용된다. 따라서 소수의 실내열교환기(420)가 사용되어 부하용량이 적은 경우에는 먼저 상기 인버터압축기(110")가 가동되며, 점차 부하용량이 증가하여 인버터압축기(110")만으로 감당할 수 없는 경우에 비로소 상기 정속압축기(110')가 가동된다.Preferably, the compressor 110 uses a scroll compressor having low noise and high efficiency. In particular, the inverter compressor 110 " uses an inverter scroll compressor whose rotation speed is adjusted according to the load capacity. In the case where the load capacity is low because the 420 is used, the inverter compressor 110 ″ is first operated, and the constant speed compressor 110 ′ is only used when the load capacity is gradually increased and cannot be handled by the inverter compressor 110 ″ alone. Is activated.

상기 압축기(110)의 일측에는 어큐뮬레이터(130)가 설치된다. 상기 어큐뮬레이터(130)는 상기 압축기(110)로 유입되는 냉매 중 액체 냉매를 축적하여 기체 냉매만이 상기 압축기(110)로 유입되도록 한다.An accumulator 130 is installed at one side of the compressor 110. The accumulator 130 accumulates liquid refrigerant among the refrigerant flowing into the compressor 110 so that only the gas refrigerant flows into the compressor 110.

보다 상세하게는 상기 어큐뮬레이터(130) 내부로 유입된 냉매 중 미처 증발되지 못하고 액상으로 남아있는 냉매는 기상의 냉매보다 상대적으로 무겁기 때문에 어큐뮬레이터(130)의 하부에 저장되고, 상부의 기체상태 냉매만 상기 압축기(110)로 유입된다. In more detail, the refrigerant remaining in the liquid phase without being evaporated among the refrigerant introduced into the accumulator 130 is stored in the lower portion of the accumulator 130 because it is relatively heavier than the refrigerant in the gas phase, and only the gaseous refrigerant in the upper portion is It is introduced to the compressor (110).

이와 같이, 상기 어큐뮬레이터(130)에 의해 기체 냉매와 액체 냉매를 분리하는 이유는, 냉매 중 기체로 증발되지 못하고 액상으로 남아있는 냉매가 상기 압축기(110)에 직접적으로 유입되면, 냉매를 고온,고압의 기체상태 냉매로 압축시키는 압축기(110)에 부하가 증가되어 압축기(110)의 손상을 가져오기 때문이다.As such, the reason for separating the gaseous refrigerant and the liquid refrigerant by the accumulator 130 is that, when the refrigerant remaining in the liquid phase without being evaporated into the gas in the refrigerant flows directly into the compressor 110, the refrigerant is heated at high temperature and high pressure. This is because the load on the compressor 110 that compresses the gaseous refrigerant of the gas is increased, resulting in damage to the compressor 110.

상기 실외유니트(100)에는 사방밸브(140)가 구비된다. 상기 사방밸브(140)에 는 다수의 배관이 연통되게 연결 설치된다. 상기 사방밸브(140)는 냉,난방 운전에 따라 냉매의 흐름 방향을 바꾸어 주도록 배설되는 것으로, 각각의 포트는 압축기(110)의 출구, 어큐뮬레이터(130)의 입구, 실외열교환기(120) 그리고 기능유니트(200) 또는 실내유니트(400)에 각각 연결 설치된다.The outdoor unit 100 is provided with a four-way valve 140. The four-way valve 140 is installed in communication with a plurality of pipes. The four-way valve 140 is arranged to change the flow direction of the refrigerant according to the cooling and heating operation, each port is the outlet of the compressor 110, the inlet of the accumulator 130, the outdoor heat exchanger 120 and the function Connected to the unit 200 or the indoor unit 400, respectively.

상기 실외열교환기(120)의 출구측에는 상기 실외열교환기(120)를 통과한 냉매의 이동량을 제어하는 실외팽창장치(150)가 더 구비된다.An outdoor expansion device 150 is further provided at the outlet side of the outdoor heat exchanger 120 to control a movement amount of the refrigerant passing through the outdoor heat exchanger 120.

그리고 상기 실외유니트(100)는 상기 기능유니트(200)와 결합된다. 따라서 상기 사방밸브(140)와 연결되는 배관에는 실외저압연결부(160)가 형성되고, 상기 실외팽창장치(150)의 일측에는 실외고압연결부(162)가 형성된다. The outdoor unit 100 is combined with the functional unit 200. Accordingly, the outdoor low pressure connection unit 160 is formed in the pipe connected to the four-way valve 140, and the outdoor high pressure connection unit 162 is formed at one side of the outdoor expansion device 150.

물론 상기 실외유니트(100)가 상기 실내유니트(400)에 직접 연결되는 것도 가능하다. 즉, 상기 실외저압연결부(160)는 아래에서 설명할 실내저압유로(412)와 연결되고, 상기 실외고압연결부(162)는 아래에서 설명할 실내고압유로(410)와 연결되도록 하는 것도 가능하다.Of course, it is also possible that the outdoor unit 100 is directly connected to the indoor unit 400. That is, the outdoor low pressure connection unit 160 may be connected to the indoor low pressure passage 412 to be described below, and the outdoor high pressure connection unit 162 may be connected to the indoor high pressure passage 410 to be described below.

상기 기능유니트(200)는 상기 실외유니트(100)의 일측에 설치되며, 운전조건에 따라 냉매의 흐름을 제어하게 된다.The functional unit 200 is installed on one side of the outdoor unit 100, and controls the flow of the refrigerant in accordance with the operating conditions.

상기 기능유니트(200)에는 냉매를 안내하는 보조유로(210)가 형성되며, 이러한 보조유로(210)에는 열교환이 일어나는 보조열교환기(212)와, 상기 보조열교환기(212)의 일측에 설치되어 냉매의 유동을 강제하는 보조펌프(214)가 구비된다. An auxiliary flow path 210 for guiding a coolant is formed in the functional unit 200, and the auxiliary flow path 210 is installed at one side of the auxiliary heat exchanger 212 and the auxiliary heat exchanger 212 through which heat exchange occurs. An auxiliary pump 214 for forcing the flow of the refrigerant is provided.

상기 보조열교환기(212)는 상기 실외열교환기(120)와 같이 냉매와 외부 공기와의 사이에서 열교환이 일어나도록 하는 것으로, 상기 축열유니트(300)가 사용되 는 경우에 선택적으로 작동된다. 즉, 상기 축열유니트(300)에 저장된 에너지를 사용하는 경우에 상기 실내유니트(400)의 용량 또는 요구온도에 따라 필요한 경우에만 사용된다.The auxiliary heat exchanger 212 is a heat exchange between the refrigerant and the outside air, such as the outdoor heat exchanger 120, and is selectively operated when the heat storage unit 300 is used. That is, when energy stored in the heat storage unit 300 is used, it is used only when necessary according to the capacity of the indoor unit 400 or the required temperature.

상기 보조펌프(214)는 상기 보조유로(210) 및 보조열교환기(212)로 냉매가 유입되도록 냉매의 흐름을 강제하고, 냉매를 압축하는 역할을 한다. 그리고 상기 보조열교환기(212)와 보조펌프(214) 사이에는 제1사방밸브(215)가 설치된다.The auxiliary pump 214 forcibly flows the refrigerant so that the refrigerant flows into the auxiliary passage 210 and the auxiliary heat exchanger 212, and compresses the refrigerant. In addition, a first four-way valve 215 is installed between the auxiliary heat exchanger 212 and the auxiliary pump 214.

상기 보조유로(210)의 양단에는 제1밸브(216)와 제2밸브(218)가 각각 설치되어, 상기 보조유로(210)를 개폐한다.First and second valves 216 and 218 are provided at both ends of the auxiliary flow path 210, respectively, to open and close the auxiliary flow path 210.

상기 기능유니트(200)의 일단은 상기 실외유니트(100)와 서로 연통되게 연결된다. 보다 상세하게는 상기 기능유니트(200)의 일단에 형성되는 기능저압연결부(220)는 상기 실외유니트(100)의 실외저압연결부(160)와 연결되고, 상기 기능유니트(200)의 기능고압연결부(222)는 상기 실외유니트(100)의 실외고압연결부(162)와 각각 연결된다.One end of the functional unit 200 is connected in communication with the outdoor unit 100. In more detail, the functional low pressure connecting unit 220 formed at one end of the functional unit 200 is connected to the outdoor low pressure connecting unit 160 of the outdoor unit 100, and the functional high pressure connecting unit of the functional unit 200 ( 222 are connected to the outdoor high voltage connection portion 162 of the outdoor unit 100, respectively.

상기 기능유니트(200)에는 제3밸브(224)와 제4밸브(226)가 각각 설치된다. 상기 제3밸브(224)와 제4밸브(226) 사이에는 액유로(240)가 분지되어 형성된다. 즉, 상기 액유로(240)의 양단에 상기 제3밸브(224)와 제4밸브(226)가 각각 구비되어 냉매의 흐름을 제어하게 된다. 상기 제3밸브(224)는 상기 기능고압연결부(222)에 연결 설치된다.The functional valve 200 is provided with a third valve 224 and a fourth valve 226, respectively. A liquid passage 240 is branched between the third valve 224 and the fourth valve 226. That is, the third valve 224 and the fourth valve 226 are respectively provided at both ends of the liquid passage 240 to control the flow of the refrigerant. The third valve 224 is connected to the functional high pressure connecting portion 222 is installed.

상기 액유로(240)는 상기 축열유니트(300)를 이용하여 공기조화 장치가 가동되는 경우에 상기 축열유니트(300)로부터 유동되는 냉매를 안내하는 통로가 된다. 그리고 이러한 액유로(240)의 입구와 출구측은 제2사방밸브(242)에 의해 유로가 제어되도록 구성된다.The liquid flow path 240 serves as a path for guiding the refrigerant flowing from the heat storage unit 300 when the air conditioner is operated using the heat storage unit 300. And the inlet and outlet side of the liquid flow path 240 is configured such that the flow path is controlled by the second four-way valve 242.

상기 액유로(240)에는 드라이어(244)가 설치된다. 상기 드라이어(244)는 상기 액유로(240)를 유동하는 냉매중의 수분을 제거하기 위한 것이다.The liquid passage 240 is provided with a dryer 244. The dryer 244 is for removing moisture in the refrigerant flowing through the liquid passage 240.

상기 드라이어(244)의 일측에는 액펌프(246)가 설치된다. 상기 액펌프(246)는 상기 액유로(240)를 유동하는 냉매의 흐름을 강제하는 것으로, 특히 상기 축열유니트(300)에 의해 공기조화 장치가 가동되는 경우에 냉매의 유동을 강제하게 된다.A liquid pump 246 is installed at one side of the dryer 244. The liquid pump 246 forces the flow of the refrigerant flowing through the liquid flow path 240, and particularly, when the air conditioner is operated by the heat storage unit 300, the refrigerant flow.

상기 액펌프(246)의 일측에는 리시버(248)가 설치된다. 상기 리시버(248)는 기체 냉매와 액체 냉매를 분리하는 것이다. The receiver 248 is installed at one side of the liquid pump 246. The receiver 248 separates the gas refrigerant and the liquid refrigerant.

보다 상세하게는, 상기 리시버(248)는 상기 실외유니트(100)로부터 유동되어 오는 냉매 중 잉여냉매를 저장함과 동시에 액체 냉매만이 유동되도록 한다. 즉 '축열모드'시에는 상기 축열유니트(300)로 액체 냉매만이 전달되도록 한다.More specifically, the receiver 248 stores the excess refrigerant among the refrigerant flowing from the outdoor unit 100 and at the same time allows only the liquid refrigerant to flow. That is, in the 'heat storage mode' only the liquid refrigerant is transferred to the heat storage unit 300.

상기 제4밸브(226)의 일측에는 고압축열연결부(250)가 형성된다. 따라서, 이러한 고압축열연결부(250)에는 상기 축열유니트(300)의 배관 일단이 연결 설치된다.One side of the fourth valve 226 is formed with a high pressure heat storage connection portion 250. Therefore, one end of the pipe of the heat storage unit 300 is connected to the high pressure heat storage connection unit 250.

한편, 상기 기능유니트(200)에는 제5밸브(252)가 더 설치되며, 이러한 제5밸브(252)에서는 아래에서 설명할 실내유니트(400)의 실내고압유로(410)가 분지되어 연결된다.On the other hand, the functional unit 200 is further provided with a fifth valve 252, in the fifth valve 252 is connected to the indoor high-pressure flow path 410 of the indoor unit 400 to be described below.

상기 기능유니트(200)는 상기 실내유니트(400)와도 연결된다. 따라서 이러한 기능유니트(200)의 일단에는 실내저압연결부(260)와 실내고압연결부(262)가 각각 형성된다. The functional unit 200 is also connected to the indoor unit 400. Therefore, at one end of the functional unit 200, the indoor low pressure connection part 260 and the indoor high pressure connection part 262 are formed, respectively.

상기 실내저압연결부(260)는 냉방운전시 상대적으로 저압 냉매가 유동되는 실내유니트(400)의 배관과 연결되는 부분이며, 상기 실내고압연결부(262)는 냉방운전시 상대적으로 고압 냉매가 유동되는 실내유니트(400)의 배관과 연결되는 부분이다.The indoor low pressure connection part 260 is a part connected to the pipe of the indoor unit 400 in which the low pressure refrigerant flows in the cooling operation, and the indoor high pressure connection part 262 is a room in which the high pressure refrigerant flows in the cooling operation. It is a part connected to the piping of the unit 400.

상기 실내저압연결부(260)의 일측에는 상기 실내유니트(400)와 상기 기능유니트(200) 사이를 유동하는 냉매를 선택적으로 차단하기 위한 차폐밸브(270)가 더 설치된다.One side of the indoor low pressure connection unit 260 is further provided with a shielding valve 270 for selectively blocking the refrigerant flowing between the indoor unit 400 and the functional unit 200.

그리고 상기 기능유니트(200)에는 상기 축열유니트(300)로부터 냉매가 유입되는데, 이러한 축열유니트(300)로부터 유입되는 냉매는 상기 제2밸브(218)와 연결되어 있는 저압축열연결부(272)를 통해 기능유니트(200)로 유동하게 된다.In addition, the coolant flows into the functional unit 200 from the heat storage unit 300, and the coolant flowing from the heat storage unit 300 is connected to the low pressure heat storage connection part 272 connected to the second valve 218. It flows into the functional unit 200.

상기 축열유니트(300)는 상기 기능유니트(200)에 연결 설치되며, 상기 축열유니트(300)와 기능유니트(200) 사이의 냉매 흐름은 상기 제2밸브(218)와 상기 제4밸브(226)에 의해 제어된다.The heat storage unit 300 is installed and connected to the functional unit 200, the refrigerant flow between the heat storage unit 300 and the functional unit 200 is the second valve 218 and the fourth valve 226. Controlled by

상기 축열유니트(300)에는 내부에 축열물질이 저장되는 축열조(310)가 구비된다. 따라서 상기 축열조(310) 내부에 저장되는 축열물질이 가열되거나 냉각되어 열량을 저장하게 된다. 상기 축열조(310) 내부에 저장되는 축열물질은 (열)에너지를 축적하는 것으로, 비중이 높은 물(H2O) 등으로 이루어짐이 바람직하다.The heat storage unit 300 is provided with a heat storage tank 310 in which heat storage material is stored. Therefore, the heat storage material stored in the heat storage tank 310 is heated or cooled to store heat. The heat storage material stored in the heat storage tank 310 accumulates (heat) energy, and is preferably made of water (H 2 O) having a high specific gravity.

상기 축열조(310)에는 축열교환기(320)가 설치된다. 상기 축열교환기(320)는 2개가 구비되며, 내부를 유동하는 냉매와 외부의 축열물질 사이에서 열교환이 일어나도록 한다. 즉 상기 축열교환기(320)는 제1축열교환기(322)와 제2축열교환기(324)로 이루어지며, 이러한 축열교환기(320) 내부의 냉매 온도에 따라 상기 축열조(310)에 저장된 축열물질이 데워지거나 차가워지게 된다.The heat storage tank 310 is provided with a heat storage exchanger (320). The heat storage exchanger 320 is provided with two, so that heat exchange occurs between the refrigerant flowing through the inside and the external heat storage material. That is, the heat storage exchanger 320 is composed of a first heat exchanger 322 and a second heat exchanger 324, the heat storage material stored in the heat storage tank 310 according to the refrigerant temperature in the heat storage exchanger 320 is heated. You will lose or cool down.

상기 제1축열교환기(322)의 일측에는 제1축열팽창장치(330)가 설치되고, 상기 제2축열교환기(324) 일측에는 제2축열팽창장치(332)가 설치된다. 상기 제1축열팽창장치(330)와 제2축열팽창장치(332)는 상기 축열유니트(300)로 유입되는 냉매량을 조절하고, 냉매가 팽창에 의해 저온저압으로 되도록 한다.A first heat storage expansion device 330 is installed on one side of the first heat storage exchanger 322, and a second heat storage expansion device 332 is installed on one side of the second heat storage heat exchanger 324. The first heat storage expansion device 330 and the second heat storage expansion device 332 adjust the amount of refrigerant flowing into the heat storage unit 300 and allow the refrigerant to be low temperature low pressure by expansion.

상기 제1축열팽창장치(330)와 제2축열팽창장치(332)로는 엘이브이(LEV:linear expansion valve)라고도 불리는 전자팽창밸브나 솔레노이드밸브 등 다양한 밸브가 사용될 수 있다.As the first thermal expansion device 330 and the second thermal expansion device 332, various valves such as an electronic expansion valve or a solenoid valve, also called a linear expansion valve (LEV), may be used.

따라서 이러한 제1축열팽창장치(330)와 제2축열팽창장치(332)는 '축열모드'시 상기 실외열교환기(120)에서 응축된 냉매를 단열적으로 팽창하여 냉매의 온도와 압력을 떨어뜨리거나, 부하에 알맞은 냉매량을 축열교환기(320)로 보내주는 역할을 하게 된다. Accordingly, the first heat storage expansion device 330 and the second heat storage expansion device 332 thermally expand the refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger 120 in the 'heat storage mode' to lower the temperature and pressure of the refrigerant. Or, it serves to send the amount of refrigerant suitable for the load to the heat storage exchanger (320).

상기 제1축열팽창장치(330)와 제2축열팽창장치(332)는 밸브의 개도를 조정하여 감압된 냉매 토출량을 능동적으로 조절할 수 있도록 구성됨이 보다 바람직하다.More preferably, the first heat storage expansion device 330 and the second heat storage expansion device 332 are configured to actively control the amount of refrigerant discharged by reducing the opening degree of the valve.

상기 실내유니트(400)는 상기 기능유니트(200)에 연결된다. 보다 상세하게는 상기 기능유니트(200)의 실내고압연결부(262)는 실내유니트(400)의 실내고압유로 (410)와 연결되고, 상기 기능유니트(200)의 실내저압연결부(260)는 실내유니트(400)의 실내저압유로(412)와 연결된다.The indoor unit 400 is connected to the functional unit 200. More specifically, the indoor high pressure connecting portion 262 of the functional unit 200 is connected to the indoor high pressure passage 410 of the indoor unit 400, and the indoor low pressure connecting portion 260 of the functional unit 200 is an indoor unit. It is connected to the indoor low pressure passage 412 of (400).

상기 실내유니트(400)는 열교환이 일어나는 실내열교환기(420)와, 냉매를 팽창시키고 냉매량을 조절하는 실내팽창장치(430) 등으로 이루어진다. The indoor unit 400 includes an indoor heat exchanger 420 through which heat exchange occurs, and an indoor expansion device 430 for expanding the refrigerant and controlling the amount of refrigerant.

상기 실내유니트(400)는 하나 또는 2이상이 구비되며, 각각 실내공간의 냉방 또는 난방에 적합한 용량을 가진다. The indoor unit 400 is provided with one or two or more, each having a capacity suitable for cooling or heating of the indoor space.

상기 실내팽창장치(430)는 상기 제1축열팽창장치(330)와 제2축열팽창장치(332)와 같이 전자팽창장치(LEV)로 이루어진다. 따라서, 이러한 실내팽창장치(430)는 '직접냉방모드'시 상기 실외열교환기(120)에서 응축된 냉매를 단열적으로 팽창하여 냉매의 온도와 압력을 떨어뜨리며, 부하에 알맞은 냉매량을 상기 실내열교환기(420)로 보내주는 역할을 하게 된다. The indoor expansion device 430 is formed of an electronic expansion device (LEV) like the first thermal expansion device 330 and the second thermal expansion device 332. Therefore, the indoor expansion device 430 thermally expands the refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger 120 in the 'direct cooling mode' to lower the temperature and pressure of the refrigerant, and the amount of refrigerant suitable for the load is the indoor heat exchange. It serves to send to the flag (420).

이하 상기와 같은 구성을 가지는 축열식 공기조화 장치의 작용을 냉방을 위한 경우를 예로 들어 설명한다.Hereinafter, the operation of the heat storage type air conditioner having the above configuration will be described taking an example for cooling.

먼저 도 4a를 참조하여 본 발명에 의한 축열식 공기조화 장치가 '축열모드'로 동작하는 경우를 살펴본다. First, referring to FIG. 4A, a case in which the heat storage air conditioner according to the present invention operates in the 'heat storage mode' will be described.

'축열모드'는 야간에, 즉 전력사용량이 적은 시간대에 미리 상기 축열유니트(300)에 에너지를 저장하고자 하는 것으로, 구체적으로는 상기 축열유니트(300)의 축열조(310) 내부에 저장되는 축열물질을 상변화(축열물질이 물인 경우에는 제빙)시키고자 하는 것이다.The 'heat storage mode' is to store energy in the heat storage unit 300 in advance at night, that is, when the power consumption is low, specifically, the heat storage material stored in the heat storage tank 310 of the heat storage unit 300. Phase change (de-icing if the heat storage material is water).

이때에는 상기 실외유니트(100)와 기능유니트(200) 및 축열유니트(300)가 작 동된다. 즉 이때에는 상기 기능유니트(200)에는 상기 실외유니트(100)와 상기 축열유니트(300)가 서로 연통되고, 상기 실내유니트(400)로는 냉매의 유동이 차단된다.At this time, the outdoor unit 100, the functional unit 200 and the heat storage unit 300 is operated. That is, at this time, the outdoor unit 100 and the heat storage unit 300 communicate with each other in the functional unit 200, and the flow of the refrigerant is blocked by the indoor unit 400.

보다 상세하게는 상기 차폐밸브(270)와 상기 제5밸브(252)에 의해 냉매의 유동이 차단되어 상기 실내유니트(400)와 상기 기능유니트(200) 사이에는 냉매 유동이 중단된다.In more detail, the flow of the refrigerant is blocked by the shielding valve 270 and the fifth valve 252 to stop the refrigerant flow between the indoor unit 400 and the functional unit 200.

따라서 상기 압축기(110)의 작용에 의해 냉매는 고압으로 압축되어 화살표로 도시된 바와 같이, 상기 사방밸브(140)를 거쳐 상기 실외열교환기(120)로 유입된다. Therefore, by the action of the compressor 110, the refrigerant is compressed to high pressure and flows into the outdoor heat exchanger 120 via the four-way valve 140, as shown by the arrow.

상기 실외열교환기(120)는 일반적으로 실외에 설치되어 있으므로, 이러한 실외열교환기(120) 내부를 유동하는 냉매는 건물 외부의 공기와 열교환을 일으킨다. Since the outdoor heat exchanger 120 is generally installed outdoors, the refrigerant flowing inside the outdoor heat exchanger 120 causes heat exchange with air outside the building.

이때에는 '축열모드'이므로 상기 실외열교환기(120) 내부의 냉매는 외부로 열을 빼앗기게 된다. 즉 상기 실외열교환기(120)는 응축기로 작용하므로, 냉매는 외부공기와의 열교환을 통해 냉각되어 액냉매(물론, 완전한 액냉매는 아님)가 된다. At this time, since the heat storage mode, the refrigerant inside the outdoor heat exchanger 120 is deprived of heat to the outside. That is, since the outdoor heat exchanger 120 acts as a condenser, the refrigerant is cooled through heat exchange with external air, thereby becoming a liquid refrigerant (of course, not a complete liquid refrigerant).

상기 실외열교환기(120)로부터 배출되는 냉매는 상기 실외팽창장치(150)를 통과하여, 상기 기능유니트(200)로 유입된다.The refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger 120 passes through the outdoor expansion device 150 and flows into the functional unit 200.

상기 기능유니트(200)로 유입된 냉매는 다시 상기 축열유니트(300)로 유입된다. 즉, 상기 제3밸브(224)와 제4밸브(226)에 의해 상기 액유로(240)는 차단되어 있으므로, 상기 기능유니트(200)로 유입된 냉매는 상기 고압축열연결부(250)를 통해 바로 상기 축열유니트(300)로 흘러가게 된다.The refrigerant introduced into the functional unit 200 is again introduced into the heat storage unit 300. That is, since the liquid flow path 240 is blocked by the third valve 224 and the fourth valve 226, the refrigerant flowing into the functional unit 200 is directly through the high pressure heat storage connection unit 250. It flows to the heat storage unit 300.

상기 축열유니트(300)로 유입된 냉매는 2갈래로 나뉘어져, 상기 제1축열팽창장치(330)와 제2축열팽창장치(332)를 통과한다. 상기 제1축열팽창장치(330)와 제2축열팽창장치(332)를 통과하는 냉매는 팽창에 의해 상대적으로 저온 저압의 냉매가 되며, 보다 바람직하게는 냉매의 온도는 영하의 온도가 된다.The refrigerant introduced into the heat storage unit 300 is divided into two branches and passes through the first heat storage expansion device 330 and the second heat storage expansion device 332. The refrigerant passing through the first heat storage expansion device 330 and the second heat storage expansion device 332 becomes a refrigerant having a relatively low temperature and low pressure by expansion, and more preferably, the temperature of the coolant becomes below zero.

상기 제1축열팽창장치(330)와 제2축열팽창장치(332)를 통과한 냉매는 상기 제1축열교환기(322)와 제2축열교환기(324)를 거치면서 열교환을 하게 된다. 이때 상기 제1축열교환기(322)와 제2축열교환기(324)는 증발기의 역할을 하여, 상기 축열조(310) 내부에 저장되어 있는 축열물질의 온도를 낮추게 되어 결국, 상기 축열조(310) 내부의 축열물질이 상변화(제빙)된다. 즉 상기 축열조(310) 내부의 축열물질은 온도가 저하되어 축열교환기(320) 주변부터 점차 상변화(결빙)된다.The refrigerant passing through the first heat storage expansion device 330 and the second heat storage expansion device 332 undergoes heat exchange while passing through the first heat storage heat exchanger 322 and the second heat storage heat exchanger 324. At this time, the first heat storage exchanger 322 and the second heat storage exchanger 324 act as an evaporator, thereby lowering the temperature of the heat storage material stored in the heat storage tank 310, and eventually, inside the heat storage tank 310. The heat storage material changes phase (de-ice). That is, the heat storage material inside the heat storage tank 310 is gradually changed in phase from the periphery of the heat exchanger 320 due to a decrease in temperature.

상기 축열교환기(320)를 통과하면서 열을 빼앗긴 냉매는 증발에 의해 기체상태가 되고, 이러한 냉매는 상기 저압축열연결부(272)를 통해 상기 기능유니트(200)로 유입된다. 이때 상기 제2밸브(218)는 상기 보조유로(210)로 냉매가 유동하지 않도록 차단한다.The refrigerant deprived of heat while passing through the heat storage exchanger 320 becomes a gas state by evaporation, and the refrigerant flows into the functional unit 200 through the low pressure heat storage connection unit 272. At this time, the second valve 218 blocks the refrigerant from flowing into the auxiliary flow path 210.

상기 기능유니트(200)로 유입된 냉매는 상기 기능저압연결부(220)와 실외저압연결부(160)를 통해 상기 실외유니트(100)로 유입된다. 상기 실외유니트(100)로 유입된 냉매는 상기 사방밸브(140)를 거쳐 상기 어큐뮬레이터(130)로 안내된다.The refrigerant introduced into the functional unit 200 is introduced into the outdoor unit 100 through the functional low pressure connection unit 220 and the outdoor low pressure connection unit 160. The refrigerant introduced into the outdoor unit 100 is guided to the accumulator 130 via the four-way valve 140.

상기 어큐뮬레이터(130)에서는 액체 상태의 냉매가 걸러진다. 따라서 상기 압축기(110)로는 기체 상태의 냉매만이 유입된다. In the accumulator 130, the liquid refrigerant is filtered. Therefore, only the gaseous refrigerant flows into the compressor 110.

이와 같은 과정에 의해 '축열모드'의 사이클이 완성되며, 이러한 '축열모드' 에 의해 상기 축열유니트(300) 내부의 축열조(310)에는 상변화가 진행된다(축열물질이 물인 경우에는 얼음이 얼게 된다).The cycle of the 'heat storage mode' is completed by this process, and the phase change proceeds to the heat storage tank 310 inside the heat storage unit 300 by the heat storage mode (if the heat storage material is water, ice is frozen. do).

도 4b에는 '축열냉방모드'일 때의 냉매 유동 상태가 도시되어 있다. 즉 상기와 같은 '축열모드'에 의해 저장된 에너지를 이용하여 실내를 냉방하는 과정이 도시되어 있다.4B illustrates a refrigerant flow state in the 'heat storage cooling mode'. That is, the process of cooling the room using the energy stored by the 'heat storage mode' as described above is shown.

'축열냉방모드'는 주간, 즉 전력사용량이 많은 낮시간대에 주로 사용되는 방법으로, 야간에 저장된 에너지를 이용하여 냉방을 실시하는 것이다.The 'regenerative cooling mode' is mainly used during the daytime, that is, during the daytime when the power usage is high, and the cooling is performed by using the stored energy at night.

이때 상기 기능유니트(200)와 축열유니트(300) 및 실내유니트(400)를 통해서는 냉매가 유동하게 되며, 상기 실외유니트(100)에서의 냉매 유동은 정지된다. 즉 상기 제1밸브(216)와 제3밸브(224)에 의해 상기 실외유니트(100)로의 냉매 유동은 차단된다.At this time, the refrigerant flows through the functional unit 200, the heat storage unit 300, and the indoor unit 400, and the refrigerant flow in the outdoor unit 100 is stopped. That is, the refrigerant flow to the outdoor unit 100 is blocked by the first valve 216 and the third valve 224.

먼저, 상기 고압축열연결부(250)를 통해 상기 기능유니트(200)로 유입되는 냉매부터 살펴본다.First, the refrigerant flowing into the functional unit 200 through the high pressure heat storage connection unit 250 will be described.

이때, 상기 제3밸브(224)와 제4밸브(226)에 의해 상기 액유로(240)가 개방된다. 따라서, 상기 축열유니트(300)로부터 상기 기능유니트(200)로 유입되는 냉매는 상기 액유로(240)를 통해 유동하게 된다.At this time, the liquid flow path 240 is opened by the third valve 224 and the fourth valve 226. Therefore, the refrigerant flowing into the functional unit 200 from the heat storage unit 300 flows through the liquid flow path 240.

상기 액유로(240) 내부를 유동하는 냉매는 상기 액펌프(246)에 의해 흐름이 강제된다. 따라서 상기 액유로(240)를 흐르는 냉매는 상기 리시버(248)와 액펌프(246)를 통과하면서 수분과 기체 냉매가 제거된다.The refrigerant flowing in the liquid passage 240 is forced by the liquid pump 246. Therefore, the refrigerant flowing through the liquid passage 240 passes through the receiver 248 and the liquid pump 246 to remove moisture and gas refrigerant.

보다 상세히 살펴보면, 상기 리시버(248)에서는 기체 냉매가 걸러지고, 상기 드라이어(244)에서는 냉매속의 수분이 제거된다.In more detail, the gas coolant is filtered in the receiver 248, and the moisture in the coolant is removed from the dryer 244.

따라서, 상기 액유로(240)를 통과한 액체 냉매는 상기 제2사방밸브(242)와 제3밸브(224) 그리고 제5밸브(252)를 차례로 거친 다음, 상기 실내고압연결부(262)를 통해 상기 실내유니트(400)로 유입된다.Accordingly, the liquid refrigerant passing through the liquid passage 240 passes through the second four-way valve 242, the third valve 224, and the fifth valve 252, and then through the indoor high pressure connection part 262. It is introduced into the indoor unit 400.

상기 실내유니트(400)는 다수개가 구비되어 있으므로, 상기 기능유니트(200)로부터 공급되는 냉매는 각각의 실내유니트(400)로 분배된다. 상기 실내유니트(400)로 유입된 냉매는 상기 다수의 실내팽창장치(430)를 통과한다.Since the indoor unit 400 is provided in plural numbers, the refrigerant supplied from the functional unit 200 is distributed to each indoor unit 400. The refrigerant introduced into the indoor unit 400 passes through the plurality of indoor expansion devices 430.

상기 실내팽창장치(430)를 통과하는 냉매는 저압으로 되어 상기 실내열교환기(420)로 유입되며, 이러한 실내열교환기(420)에서는 열교환이 일어난다. 즉 상기 실내열교환기(420) 내부를 유동하는 냉매와 실내공간의 공기 사이에 열교환이 일어나게 되며, 이때 상기 실내열교환기(420)는 증발기의 역할을 하게 되므로, 상기 냉매는 실내 공기의 열을 빼앗게 된다.The refrigerant passing through the indoor expansion device 430 becomes low pressure and flows into the indoor heat exchanger 420, and heat exchange occurs in the indoor heat exchanger 420. That is, heat exchange occurs between the refrigerant flowing in the indoor heat exchanger 420 and the air in the indoor space. At this time, the indoor heat exchanger 420 serves as an evaporator, so that the refrigerant deprives heat of the indoor air. It becomes.

이와 같이 상기 실내열교환기(420)를 통과하면서 냉매는 증발하여 기체 상태로 되고, 실내공간은 열을 빼앗겨 냉방된다.As such, while passing through the indoor heat exchanger 420, the refrigerant evaporates to a gaseous state, and the indoor space is deprived of heat and cooled.

상기 실내열교환기(420)에서 토출되는 냉매는 상기 실내저압유로(412)에 의해 안내되어 상기 실내저압연결부(260)를 통해 상기 기능유니트(200)로 유입된다. 이때 상기 차폐밸브(270)는 개방되어 있으며, 상기 제1밸브(216)는 냉매가 상기 실외유니트(100)로 유입되지 않도록 차단한다.The refrigerant discharged from the indoor heat exchanger 420 is guided by the indoor low pressure passage 412 and flows into the functional unit 200 through the indoor low pressure connection unit 260. At this time, the shielding valve 270 is open, and the first valve 216 blocks the refrigerant from entering the outdoor unit 100.

따라서 상기 기능유니트(200)로 유입된 냉매는 상기 보조유로(210)를 통해 유동된다. 상기 보조유로(210)로 유입되는 냉매는 상기 보조펌프(214)에 의해 흐름 이 강제되고, 상기 보조열교환기(212)로 유입된다.Therefore, the refrigerant introduced into the functional unit 200 flows through the auxiliary passage 210. The refrigerant flowing into the auxiliary flow path 210 is forced by the auxiliary pump 214 and flows into the auxiliary heat exchanger 212.

상기 보조열교환기(212)는 소형의 열교환기로 이루어져, 응축기의 역할을 한다. 따라서 상기 보조열교환기(212)를 통과하는 냉매는 상기 보조열교환기(212)에 의해 온도가 떨어지게 된다.The auxiliary heat exchanger 212 consists of a small heat exchanger, and serves as a condenser. Therefore, the refrigerant passing through the auxiliary heat exchanger 212 is lowered in temperature by the auxiliary heat exchanger 212.

상기 보조열교환기(212)를 통과한 냉매는 상기 저압축열연결부(272)를 통해 상기 축열유니트(300)로 유입된다. 상기 축열유니트(300)로 유입된 냉매는 상기 축열교환기(320)를 통과한다.The refrigerant passing through the subsidiary heat exchanger 212 is introduced into the heat storage unit 300 through the low compression storage connection 272. The refrigerant introduced into the heat storage unit 300 passes through the heat storage exchanger 320.

상기 축열교환기(320)에서는 열교환이 일어난다. 즉 상기 축열교환기(320) 내부의 냉매와 상기 축열조(310) 내부의 축열물질(얼음) 사이에서 열교환이 일어난다. 따라서 상기 축열조(310) 내부의 축열물질(얼음)은 상기 축열교환기(320) 내부의 냉매로부터 열을 빼앗아 녹게 되며, 이러한 과정에 의해 상기 축열교환기(320) 내부를 통과한 냉매는 저온이 된다.Heat exchange occurs in the heat storage exchanger (320). That is, heat exchange occurs between the refrigerant in the heat storage exchanger 320 and the heat storage material (ice) in the heat storage tank 310. Therefore, the heat storage material (ice) inside the heat storage tank 310 takes heat away from the refrigerant inside the heat storage exchanger 320 and melts, and by this process, the refrigerant passing through the heat storage exchanger 320 becomes low temperature.

상기 축열교환기(320)에서 토출되는 냉매는 상기 고압축열연결부(250)를 통해 상기 기능유니트(200)로 유입된다.The refrigerant discharged from the heat storage exchanger 320 is introduced into the functional unit 200 through the high pressure heat storage connection unit 250.

상기와 같은 과정에 의해 '축열 냉방모드'의 사이클이 완료되며, 실내의 냉방이 이루어진다.By the above process, the cycle of the 'heat storage cooling mode' is completed, and the room is cooled.

도 4c는 일반적인 냉방모드가 도시되어 있다. 즉 상기 축열유니트(300)가 사용되지 않는 일반적인 공기조화 장치에 의해 실내의 냉방이 이루어지는 '직접냉방모드'가 도시되어 있다.4c shows a general cooling mode. That is, the 'direct cooling mode' is shown in which the cooling of the room is performed by a general air conditioner in which the heat storage unit 300 is not used.

상기 압축기(110)의 작동에 의해 고압의 냉매가 상기 사방밸브(140)를 거쳐 상기 실외열교환기(120)로 유입된다. 상기 실외열교환기(120)는 응축기의 역할을 하게 되므로, 실외의 공기에 열을 빼앗겨 냉매는 저온의 액냉매가 된다.The high pressure refrigerant is introduced into the outdoor heat exchanger 120 through the four-way valve 140 by the operation of the compressor 110. Since the outdoor heat exchanger 120 acts as a condenser, the heat is taken away by the outdoor air so that the refrigerant becomes a low temperature liquid refrigerant.

상기 실외열교환기(120)를 통과한 냉매는 상기 실외팽창장치(150)를 거쳐, 상기 기능유니트(200)로 유입된다.The refrigerant passing through the outdoor heat exchanger 120 is introduced into the functional unit 200 via the outdoor expansion device 150.

상기 기능유니트(200)로 유입된 냉매는 상기 실내유니트(400)로 바로 흘러가게 된다. 즉, 상기 제3밸브(224)와 제5밸브(252)에 의해 상기 축열유니트(300)로의 냉매 유입을 차단된다. 따라서, 상기 기능유니트(200)로 유입된 냉매는 상기 제5밸브(252)를 거쳐 상기 실내고압연결부(262)를 통해 상기 실내유니트(400)로 유입된다.The refrigerant introduced into the functional unit 200 flows directly to the indoor unit 400. That is, the refrigerant flow into the heat storage unit 300 is blocked by the third valve 224 and the fifth valve 252. Therefore, the refrigerant introduced into the functional unit 200 flows into the indoor unit 400 through the indoor high pressure connection part 262 via the fifth valve 252.

상기 실내유니트(400)는 다수개가 구비되어 있으므로, 상기 기능유니트(200)로부터 공급되는 냉매는 각각의 실내유니트(400)로 분배된다. 상기 실내유니트(400)로 유입된 냉매는 상기 다수의 실내팽창장치(430)를 통과한다.Since the indoor unit 400 is provided in plural numbers, the refrigerant supplied from the functional unit 200 is distributed to each indoor unit 400. The refrigerant introduced into the indoor unit 400 passes through the plurality of indoor expansion devices 430.

상기 실내팽창장치(430)를 통과하는 냉매는 저압으로 되어 상기 실내열교환기(420)로 유입되며, 이러한 실내열교환기(420)에서는 열교환이 일어난다. 즉 상기 실내열교환기(420) 내부를 유동하는 냉매와 실내공간의 공기 사이에 열교환이 일어나게 되며, 이때 상기 실내열교환기(420)는 증발기의 역할을 하게 되므로, 상기 냉매는 실내 공기의 열을 빼앗게 된다.The refrigerant passing through the indoor expansion device 430 becomes low pressure and flows into the indoor heat exchanger 420, and heat exchange occurs in the indoor heat exchanger 420. That is, heat exchange occurs between the refrigerant flowing in the indoor heat exchanger 420 and the air in the indoor space. At this time, the indoor heat exchanger 420 serves as an evaporator, so that the refrigerant deprives heat of the indoor air. It becomes.

이와 같이 상기 실내열교환기(420)를 통과하면서 냉매는 증발하여 기체 상태로 되고, 실내공간은 열을 빼앗겨 냉방된다. 이는 상기에서 설명한 '축열냉방모드'시의 실내유니트(400)에서의 작용과 동일하다.As such, while passing through the indoor heat exchanger 420, the refrigerant evaporates to a gaseous state, and the indoor space is deprived of heat and cooled. This is the same as the operation in the indoor unit 400 in the 'heat storage cooling mode' described above.

상기 실내열교환기(420)에서 토출되는 냉매는 상기 실내저압유로(412)에 의해 안내되어 상기 실내저압연결부(260)를 통해 상기 기능유니트(200)로 유입된다. The refrigerant discharged from the indoor heat exchanger 420 is guided by the indoor low pressure passage 412 and flows into the functional unit 200 through the indoor low pressure connection unit 260.

이때 상기 차폐밸브(270)는 개방되어 있으며, 상기 제1밸브(216)는 냉매가 상기 보조유로(210)로 흘러가지 않도록 차단한다. 따라서 상기 기능유니트(200)로 유입된 냉매는 상기 기능저압연결부(220)와 실외저압연결부(160)를 통해 상기 실외유니트(100)로 유입된다.In this case, the shielding valve 270 is open, and the first valve 216 blocks the refrigerant from flowing into the auxiliary flow path 210. Therefore, the refrigerant introduced into the functional unit 200 is introduced into the outdoor unit 100 through the functional low pressure connection unit 220 and the outdoor low pressure connection unit 160.

상기 실외유니트(100)로 유입된 냉매는 상기 사방밸브(140)를 거쳐 상기 어큐뮬레이터(130)로 안내된다. 상기 어큐뮬레이터(130)에서는 액체 상태의 냉매가 걸러진다. 따라서 상기 압축기(110)로는 기체 상태의 냉매만이 유입된다. The refrigerant introduced into the outdoor unit 100 is guided to the accumulator 130 via the four-way valve 140. In the accumulator 130, the liquid refrigerant is filtered. Therefore, only the gaseous refrigerant flows into the compressor 110.

이와 같은 과정에 의해 '직접냉방모드'의 사이클이 완성된다.By this process, the cycle of 'direct cooling mode' is completed.

한편 상기와 같이 냉매의 유동이 일어나는 경우에, 상기 압축기(110) 중 정속압축기(110')는 선택적으로 사용된다. 예로, 상기 다수의 실내유니트(400)에서 모두 냉방이 수행되는 경우, 상기 다수의 실내열교환기(420)가 모두 작동되어 최대의 부하가 발생하게 되므로 이때에는 상기 인버터압축기(110")는 물론 정속압축기(110')도 가동될 것이다.Meanwhile, when the flow of the refrigerant occurs as described above, the constant speed compressor 110 ′ of the compressor 110 is selectively used. For example, when cooling is performed in the plurality of indoor units 400, the plurality of indoor heat exchangers 420 are all operated to generate the maximum load. In this case, the inverter compressor 110 " The compressor 110 'will also run.

반면, 상기 다수의 실내유니트(400) 중 하나 또는 2개의 실내유니트(400)에서만 냉방이 수행되는 경우에는 상대적으로 부하가 적게 발생 되므로, 상기 인버터압축기(110")만으로도 충분하게 될 것이다. 따라서 이 경우에는 상기 정속압축기(110')는 가동되지 않고 상기 인버터압축기(110")만 가동되며, 이러한 인버터압축기(110")도 가변이 가능하므로 부하의 크기에 따라 회전수가 조절된다.On the other hand, when cooling is performed only in one or two indoor units 400 of the plurality of indoor units 400, since the load is relatively low, only the inverter compressor 110 "may be sufficient. In this case, the constant speed compressor 110 ′ is not operated and only the inverter compressor 110 ″ is operated. Since the inverter compressor 110 ″ is also variable, the rotation speed is adjusted according to the size of the load.

도 5에는 도 4c에 도시된 바와 같은 일반적인 냉방모드에서의 p-h선도가 개략적으로 도시되어 있다.FIG. 5 schematically shows a p-h diagram in a general cooling mode as shown in FIG. 4C.

여기서 ①과 ②는 상기 압축기(110) 전후의 상태를 나타내고 있으며, ③과 ④는 응축기 역할을 하는 상기 실외열교환기(120)의 입구와 출구의 상태를 나타낸다. 즉 상기 압축기(110)에서는 냉매의 압력이 상승하게 되며, 상기 실외열교환기(120)에서는 열교환이 일어나는 동안 압력의 변화는 없으며, 온도 변화에 의해 엔탈피(h)가 변화된다.Here, ① and ② represent states before and after the compressor 110, and ③ and ④ represent states of inlets and outlets of the outdoor heat exchanger 120 serving as a condenser. That is, the pressure of the refrigerant rises in the compressor 110, and there is no change in pressure during the heat exchange in the outdoor heat exchanger 120, and the enthalpy h is changed by temperature change.

부호 ⑤는 도시된 바와 같이, 상기 기능유니트(200)로 유입되는 냉매의 상태를 나타내고 있으며, ⑥과 ⑦은 상기 실내열교환기(420) 전후의 상태이다. As shown in FIG. 5, the state of the refrigerant flowing into the functional unit 200 is represented, and ⑥ and ⑦ are states before and after the indoor heat exchanger 420.

보다 상세히 살펴보면, 상기 실내팽창장치(430)를 통과하면서 냉매는 압력이 저하된다. 그리고 증발기의 역할을 하는 상기 실내열교환기(420)에서는 압력의 변화는 일어나지 않게 되며, 이 과정에서는 냉매의 온도 증가에 의해 엔탈피(h)가 증가한다. 미설명 부호 ⑧은 상기 기능유니트(200)로부터 나와서 상기 실외유니트(100)에 유입되는 냉매의 상태이다.Looking in more detail, the pressure of the refrigerant is lowered while passing through the indoor expansion device (430). In the indoor heat exchanger 420 serving as an evaporator, a change in pressure does not occur. In this process, the enthalpy (h) is increased by increasing the temperature of the refrigerant. Reference numeral (8) is a state of the refrigerant flowing out of the functional unit 200 and introduced into the outdoor unit 100.

한편, 상기의 설명에서는 본 발명에 의한 축열 공기조화 장치가 냉방을 위해 사용되는 경우를 예로 설명하였으나, 이러한 냉방을 위한 경우 외에 난방을 위해서도 사용 가능하다.On the other hand, in the above description has been described a case where the heat storage air conditioner according to the present invention is used for cooling, it can be used for heating in addition to the case for such cooling.

즉 상기의 예에서는 냉방을 위해 야간에 상기 축열유니트(300)의 축열조(310)를 냉방축열조로 사용하여 축열물질을 상변화(제빙)하는 경우를 예시하고 있으나, 냉매의 흐름을 반대로 하여 상기 축열조(310)가 난방축열조로 이용되도록 할 수 있다.That is, the above example illustrates a case in which the heat storage material 310 is phase-changed (defrosted) by using the heat storage tank 310 of the heat storage unit 300 as a cooling heat storage tank at night for cooling, but the refrigerant flow is reversed. 310 may be used as a heating heat storage tank.

이렇게 되면, 상기 축열조(310) 내부의 축열물질은 야간에는 고온으로 온도가 상승되어 열에너지를 축적하고, 주간에는 이러한 열에너지를 사용하여 실내공간을 난방하게 된다. In this case, the heat storage material inside the heat storage tank 310 is heated to a high temperature at night to accumulate thermal energy, and during the day it is used to heat the indoor space using this heat energy.

또한 상기 축열조(310)를 냉방용과 난방용으로 구분하여 각각 설치한 다음, 냉방시에는 냉방용축열조를 사용하고 난방시에는 난방용축열조를 사용하도록 구성할 수도 있다.In addition, the heat storage tank 310 may be separately installed for cooling and heating, and then may be configured to use a cooling storage tank for cooling and to use a heating storage storage tank for heating.

이와 같은, 냉방 및 난방 시스템의 작동원리는 일반적인 냉난방 에어콘의 사용원리와 동일하므로 여기서는 상세한 설명은 생략한다.As such, the operating principle of the cooling and heating system is the same as the principle of use of a general air-conditioning air conditioner, and thus detailed description thereof will be omitted.

이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.The scope of the present invention is not limited to the above-exemplified embodiments, and many other modifications based on the present invention will be possible to those skilled in the art within the above technical scope.

상기한 바와 같이 본 발명에 의한 축열식 공기조화 장치에서는, 실외유니트와, 실내유니트, 축열유니트 그리고 기능유니트가 각각 별개로 구성되어 서로 연결된다. 따라서 본 발명에 의하면, 각 유니트의 분리와 결합이 용이하므로, 결국 사용편의성이 증대되는 효과가 있다. 즉, 기능유니트와 축열유니트의 분리와 결합이 용이하므로, 기존의 공기조화 장치에도 기능유니트와 축열유니트를 연결하여 사용할 수 있게 되는 이점이 있다.As described above, in the heat storage type air conditioner according to the present invention, the outdoor unit, the indoor unit, the heat storage unit, and the functional unit are separately configured and connected to each other. Therefore, according to the present invention, since the separation and coupling of each unit is easy, there is an effect that the convenience of use is eventually increased. That is, since the separation and coupling of the functional unit and the heat storage unit is easy, there is an advantage that the functional unit and the heat storage unit can be connected to the existing air conditioner.

또한, 본 발명에서는 정속압축기와 인버터압축기가 구비되어, 부하의 크기에 따라 선택적으로 사용된다. 따라서 상대적으로 적은 부하가 발생되는 경우에는 인버터압축기만 가동하여 해결이 가능하게 되므로, 종래와 같이 큰 용량의 단일 압축기를 사용하는 경우에 비해 전력이 절감되는 효과가 있다. 즉, 부하가 작게 발생하는 경우에는 압축기 구동을 위한 전력의 낭비가 방지되는 장점이 있다.In addition, in the present invention, a constant speed compressor and an inverter compressor are provided, and are selectively used according to the size of the load. Therefore, when a relatively small load is generated, it is possible to solve only by operating the inverter compressor, thereby reducing the power as compared to using a single compressor having a large capacity as in the prior art. That is, when the load is small, there is an advantage that the waste of power for driving the compressor is prevented.

Claims (4)

열교환이 일어나는 실외열교환기와, 냉매를 압축하는 다수의 압축기가 구비되는 실외유니트와;An outdoor unit having an outdoor heat exchanger through which heat exchange occurs, and a plurality of compressors for compressing a refrigerant; 열교환이 일어나는 실내열교환기가 구비되는 다수의 실내유니트와;A plurality of indoor units provided with an indoor heat exchanger in which heat exchange occurs; 열교환이 일어나는 축열교환기가 구비되어 에너지를 저장하는 축열유니트와;A heat storage unit having a heat storage exchanger for performing heat exchange to store energy; 운전조건에 따라 냉매의 흐름을 제어하는 기능유니트를 포함하는 구성을 가지며;It has a configuration including a functional unit for controlling the flow of the refrigerant in accordance with the operating conditions; 상기 다수의 압축기는,The plurality of compressors, 정속운전을 하는 정속압축기와, 가변속 열펌프(Variable Speed Heat Pump)인 인버터압축기를 포함하고;A constant speed compressor for constant speed operation and an inverter compressor which is a variable speed heat pump; 상기 정속압축기는,The constant speed compressor, 상기 다수의 실내유니트 중 냉방이 요구되는 실내유니트 수량의 다소(多少)에 따라 선택적으로 사용됨을 특징을 하는 축열식 공기조화 장치.Regenerative air conditioning apparatus characterized in that it is selectively used depending on the number of the indoor unit number of the cooling required among the plurality of indoor units. 열교환이 일어나는 실외열교환기와, 냉매를 압축하는 다수의 압축기가 구비되는 실외유니트와;An outdoor unit having an outdoor heat exchanger through which heat exchange occurs, and a plurality of compressors for compressing a refrigerant; 열교환이 일어나는 실내열교환기가 구비되는 다수의 실내유니트와;A plurality of indoor units provided with an indoor heat exchanger in which heat exchange occurs; 열교환이 일어나는 축열교환기가 구비되어 에너지를 저장하는 축열유니트와;A heat storage unit having a heat storage exchanger for performing heat exchange to store energy; 운전조건에 따라 냉매의 흐름을 제어하는 기능유니트를 포함하는 구성을 가지며;It has a configuration including a functional unit for controlling the flow of the refrigerant in accordance with the operating conditions; 상기 다수의 압축기는,The plurality of compressors, 정속운전을 하는 정속압축기와, 가변속 열펌프(Variable Speed Heat Pump)인 인버터압축기를 포함하고;A constant speed compressor for constant speed operation and an inverter compressor which is a variable speed heat pump; 상기 정속압축기는,The constant speed compressor, 부하용량이 증가하여 상기 인버터압축기만으로 부하를 감당할 수 없는 경우에 부가적으로 가동됨을 특징으로 하는 축열식 공기조화 장치.The heat storage type air conditioner, characterized in that additionally operated when the load capacity is increased can not afford the load only by the inverter compressor. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 압축기로는 스크롤압축기가 사용됨을 특징으로 하는 축열식 공기조화 장치. The regenerative air conditioner according to claim 1 or 2, wherein a scroll compressor is used as the compressor. 제 3 항에 있어서, 상기 압축기의 일측에는, According to claim 3, One side of the compressor, 기체냉매와 액체냉매를 분리하여, 기체 냉매가 상기 압축기로 유입되도록 하는 어큐뮬레이터가 더 구비됨을 특징으로 하는 축열식 공기조화 장치.And an accumulator for separating a gas refrigerant and a liquid refrigerant to allow gas refrigerant to flow into the compressor.
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