KR102460383B1 - 이동식 에어컨 - Google Patents

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Abstract

이동식 에어컨은, 냉매의 출입을 위한 제1 연결포트(11) 및 제2 연결포트(12)를 구비하는 제1 열교환기(10); 제2 열교환기 및 상 변화 에너지 저장 작동 매체를 포함하고, 제2 열교환기와 상 변화 에너지 저장 작동 매체는 서로 열교환을 수행할 수 있으며, 제2 열교환기는 냉매의 출입을 위한 제3 연결포트(21) 및 제4 연결포트(22)를 구비하는 상 변화 에너지 저장 열교환 장치(20); 제1 연결포트(11) 및 제3 연결포트(13)와 연결되는 제1 냉매관로; 제2 연결포트(12) 및 제4 연결포트(22)와 연결되는 제2 냉매관로;를 포함한다. 상기 이동식 에어컨은, 제냉 과정에서 실내 환경으로 발생하는 열이 적고, 사용이 쾌적하며, 두꺼운 연결관로를 이용하여 실외로 배기할 필요가 없이, 이동식 에어컨의 유연성 및 편의성이 향상된다.

Description

이동식 에어컨
본 출원은 2018년 6월 12일 중국 특허국에 출원된 출원 번호 201810602380.4, 발명의 명칭 “이동식 에어컨”인 중국 특허 출원의 우선권을 주장하며, 그 모든 내용은 인용을 통해 본 출원에 결합된다.
본 출원은 에어컨 분야에 관한 것으로, 구체적으로는, 이동식 에어컨에 관한 것이다.
이동식 에어컨은 냉각 용량이 낮고, 부피가 작으며, 국부적 범위 내에서 온도를 낮추는 효과가 일반 에어컨에 비해 빠른 등의 장점이 있다. 또한, 이동식 에어컨은 이동성이 우수하여 편리하게 냉방이 필요한 공간과 영역으로 이동될 수 있으며, 특히 실외기 장착 공간이 없는 사무실, 작업장 등의 장소에 적용되어 플러그 앤 플레이를 실현할 수 있다. 하지만, 종래기술에 다음과 같은 문제점이 존재한다: 기존의 이동식 에어컨에서, 외부로 방열하는데 필요한 두꺼운 연결관로는 그 사용의 유연성과 편의성을 어느 정도 제한하고 있으며, 사용자에게 있어서, 사용 상의 단점으로 되고 있다.
상술한 기술문제 중 적어도 하나를 해결하기 위하여, 본 출원은 이동식 에어컨을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 실현하기 위하여, 본 출원의 실시예에 따른 이동식 에어컨은, 냉매의 출입을 위한 제1 연결포트 및 제2 연결포트를 구비하는 제1 열교환기; 제2 열교환기 및 상 변화 에너지 저장 작동 매체를 포함하며, 상기 제2 열교환기와 상기 상 변화 에너지 저장 작동 매체는 열교환을 수행할 수 있고, 상기 제2 열교환기는 냉매의 출입을 위한 제3 연결포트 및 제4 연결포트를 구비하는 상 변화 에너지 저장 열교환 장치; 상기 제1 연결포트 및 상기 제3 연결포트와 연결되는 제1 냉매관로; 및 상기 제2 연결포트 및 상기 제4 연결포트와 연결되는 제2 냉매관로를 포함한다.
본 출원의 상술한 실시예에 따른 이동식 에어컨은, 제2 열교환기가 상 변화 에너지 저장 작동 매체와 열교환을 수행한다. 기존의 이동식 에어컨에서 제2 열교환기가 바람 냉각으로 열교환을 수행하고 두꺼운 연결관로를 통해 자신이 방출하는 열량을 외부로 배출하는 구조에 비해, 본 설계에서는 제2 열교환기로부터 방출되는 열량이 상 변화 에너지 저장 작동 매체에 의해 흡수되므로, 두꺼운 연결관로를 통해 흐름을 가이드하여 외부로 열량을 배출할 필요가 없게 된다. 이에 따라 이동식 에어컨의 사용은 더 우수한 유연성 및 편의성 등 장점을 구비하며, 상 변화 에너지 저장 작동 매체가 제2 열교환기의 열량을 직접 흡수하여 저장할 수 있으므로, 이동식 에어컨이 실내에서 제냉하는 과정에서 실내 환경으로 발생하는 열이 적고, 제냉 작동의 에너지 효율이 더 높으며, 실내에 대한 제냉 효율이 더 높게 되어, 제냉 사용감이 우수하다. 동시에, 제2 열교환기에서 바람 냉각 열교환으로부터 상 변화 에너지 저장 작동 매체 열교환으로 변경되므로, 제품의 무음 성능의 향상에 유리하고, 특히 휴식 및 사무 장소에 적합하며, 이동식 에어컨의 편의성, 쾌적성 등 장점이 충분히 발휘될 수 있다.
한편, 본 출원의 상술한 실시예에 따른 이동식 에어컨은 아래와 같은 부가 기술적 특징을 더 구비할 수 있다.
상술한 기술적 해결수단에서, 상기 제1 냉매관로는 상기 제1 연결포트 및 상기 제3 연결포트와 연통되는 제1 분기유로를 포함하고, 상기 제1 분기유로는 상기 제1 연결포트와 상기 제3 연결포트를 연통시킨다.
본 해결수단에서, 제1 분기유로를 설치하고, 연통 상태에서 제1 연결포트와 제3 연결포트를 연결시키도록 함으로써, 이동식 에어컨 제냉 작업 상태에서 제2 열교환기의 제3 연결포트 지점의 냉매 온도가 실온보다 낮고, 또 일정한 온도차를 갖는 것이 검출되면, 제1 분기유로를 이용하여 제3 연결포트에서 배출되는 냉매를 직접 제1 연결포트를 거쳐 제1 열교환기 내부로 배출하여 증발시킬 수 있으며, 냉매가 제1 열교환기에 진입하기 전에 스로틀(throttle)을 거칠 필요가 없으므로, 냉매가 제1 열교환기 내부에서 증발을 수행하는 과정에서 딱딱한 제냉 효과가 발생하지 않으며, 찬 바람이 더 부드럽고 쾌적하다. 특히 실내 온도를 신속하게 낮출 필요가 없거나 제냉 정도에 대한 수요가 그리 높지 않을 경우, 제냉 쾌적도를 향상시킬 수 있다. 또한 이러한 모드에서, 제2 열교환기의 응축 부하가 작으며, 이에 따라 상 변화 에너지 저장 작동 매체가 상 변화 온도 구간 내에서 온도가 안정적으로 유지될 수 있는 특징을 충분히 이용하여, 증발 온도와 응축 온도의 안정성을 향상시킬 수 있으므로, 쾌적한 룸 온도의 유지에 유리하고, 상 변화 에너지 저장 작동 매체 냉각 용량에 대한 이용율이 더 높이고, 이동식 에어컨 작동의 높은 효율성을 확보할 수 있다.
상술한 기술적 해결수단에서, 상기 제1 분기유로는 상기 제3 연결포트로부터 유출되는 냉매의 온도가 현재 실온보다 낮고, 온도차가 적어도 3℃일 경우에 연통된다.
본 해결수단에서, 제3 연결포트로부터 유출되는 냉매의 온도가 현재 실온보다 낮고, 온도차가 3℃ 이상일 경우, 제1 분기유로가 연통되도록 설정한다. 이에 따라, 냉매가 제2 열교환기와 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 열교환을 통해 온도가 낮아져 실온보다 3℃ 이상 낮을 경우, 냉매에 대해 스로틀할 필요가 없다. 즉 냉매가 직접 제1 열교환기로 진입하여 증발하도록 함으로써 제1 열교환기에서 충분한 온도차 추진력을 형성하고, 실내에 대한 제냉 수요를 만족시키도록 확보할 수 있을뿐만 아니라, 제2 열교환기에서의 응축 부하를 감소시킬 수 있고, 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 선택 가능한 범위가 상대적으로 넓어지게 할 수 있다. 동시에 상 변화 에너지 저장 작동 매체와 제2 열교환기 사이의 열교환 효율이 더 높아지고, 상 변화 에너지 저장 작동 매체에 대한 냉각 용량 이용율도 더 높아지며, 전체 이동식 에어컨의 에너지 손실이 감소되어, 작동 에너지 효율이 더 높아진다.
더 구체적으로, 하나 또는 복수의 온도 센서를 이용하여 제2 열교환기의 제3 연결포트 위치의 냉매 온도를 검출하거나 제2 열교환기의 제3 연결포트 위치의 관로 온도를 검출하여 제3 연결포트 위치의 냉매 온도를 반영하고, 해당 검출 결과를 이동식 에어컨의 컨트롤러에 피드백할 수 있다. 한편, 하나 또는 복수의 온도 센서를 이용하여 현재 실온을 검출하고, 해당 검출 결과를 이동식 에어컨의 컨트롤러에 피드백할 수 있다. 컨트롤러는 비교기 또는 내장 프로그램을 통해 제3 연결포트로부터 유출되는 냉매의 온도가 현재 실온보다 낮으며 온도차가 3℃ 이상인 조건을 만족하는지 여부를 판단한다. 만족하는 경우, 컨트롤러는 제1 분기유로가 연통되도록 제어하여 응답하고, 만족하지 아니하면, 이동식 에어컨은 설정 모드 또는 디폴트 모드에서의 제1 분기유로 연통 또는 차단 상태를 기반으로 작동하면 된다.
더 바람직하게, 상기 제1 냉매관로가 상기 제1 분기유로를 포함할 경우, 상기 제3 연결포트로부터 유출되는 냉매의 온도가 현재 실온보다 낮으며, 그 온도차가 3℃ 이상이고 10℃ 이하이면, 상기 제1 분기유로는 연통된다.
상술한 어느 하나의 기술적 해결수단에서, 상기 제1 냉매관로는 상기 제1 연결포트 및 상기 제3 연결포트와 연통되는 제1 단일 방향 스로틀 브랜치를 포함하고, 상기 제1 단일 방향 스로틀 브랜치는 상기 제2 열교환기로부터 제공되는 냉매를 스로틀한 후에 상기 제1 열교환기로 수송하도록 구성된다.
본 해결수단에서, 제1 단일 방향 스로틀 브랜치를 설치하여 제2 열교환기로부터 제공되는 냉매를 스로틀한 후 제1 열교환기로 수송하는데, 이는 제1 분기유로의 냉매 전송 기능과 다르다. 여기서, 제1 단일 방향 스로틀 브랜치는 냉매를 스로틀한 후 제1 열교환기로 수송한다. 이에 따라, 제냉 효율에 대한 사용자의 수요가 보다 높을 때, 또는 사용자가 실내 온도를 신속하게 낮출 것을 원할 때, 냉매를 스로틀한 후, 제1 열교환기로 배출하여 증발시킬 수 있으므로, 제냉 효율을 향상시키고, 사용자의 제냉 효율 수요를 만족시킬 수 있다.
본 분야의 기술자들이 이해할 수 있는 바와 같이, 제1 냉매관로가 제1 단일 방향 스로틀 브랜치와 제1 분기유로를 포함하는 경우, 제1 단일 방향 스로틀 브랜치와 제1 분기유로를 병열형태로 설치할 수 있다. 흐름 저항의 차이로 인하여, 제1 분기유로가 연통될 경우, 제2 열교환기로부터 배출되는 냉매가 주로 제1 분기유로를 따라 제1 열교환기로 배출되고, 제1 분기유로가 차단될(즉 연통되지 않을) 경우, 제2 열교환기로부터 배출되는 냉매가 제1 단일 방향 스로틀 브랜치를 따라 제1 열교환기로 배출되며, 제냉 수요에 따라 상응하게 제1 단일 방향 스로틀 브랜치와 제1 분기유로 사이에서 스위칭하여 사용할 수 있다.
상술한 기술적 해결수단에서, 상기 제1 냉매관로는 상기 제1 연결포트 및 상기 제3 연결포트와 연통되는 제2 단일 방향 스로틀 브랜치를 더 포함하고, 상기 제2 단일 방향 스로틀 브랜치는 상기 제1 열교환기로부터 제공되는 냉매를 스로틀한 후에 상기 제2 열교환기로 수송하도록 구성된다.
본 해결수단에서, 제2 단일 방향 스로틀 브랜치를 설치하여 제1 열교환기로부터 제공되는 냉매를 스로틀한 후에 제2 열교환기로 수송할 수 있다. 이에 따라, 이동식 에어컨이 일정한 시간 동안 제냉 작동한 후, 상 변화 에너지 저장 작동 매체가 흡열 포화되거나 흡열 포화에 가까워지고, 상 변화 에너지 저장 작동 매체를 재생시켜 흡열 능력을 회복시켜야 할 때, 본 설계에서는 냉매 시스템을 제어함으로써 이동식 에어컨이 상 변화 에너지 저장 작동 매체에 대한 재생 동작을 완성하도록 할 수 있다. 구체적으로, 제2 열교환기가 응축기로서 제1 열교환기로 냉매를 제공하고 제1 열교환기가 증발기로서 동작하는 제냉 작동 작업 상황과 달리, 반대로 상 변화 에너지 저장 작동 매체가 흡열 포화되거나 흡열 포화에 가깝고 재생이 필요할 때, 본 설계에서는 제1 열교환기를 응축기로 하고, 제2 열교환기를 증발기로 하여, 제1 열교환기로부터 배출되는 냉매가 제2 단일 방향 스로틀 브랜치의 스로틀을 거친 후, 제2 열교환기로 유입되어 증발 흡열을 수행한다. 따라서, 상 변화 에너지 저장 작동 매체가 제2 열교환기에 의해 흡열되고, 능동적으로 재생 축냉을 수행하도록 한다. 이에 따라, 사용자가 상 변화 에너지 저장 작동 매체 교체 조작을 수행할 필요가 없고, 사용자가 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 온도가 자연적으로 낮아져 재생될 때까지 오랫동안 기다릴 필요도 없게 되어, 제품의 사용이 더 쾌적하고 편리하다. 또한, 이동식 에어컨이 이동 편의성을 구비하는 특성을 이용하며, 해당 상 변화 에너지 저장 작동 매체가 재생되는 과정에서 이동식 에어컨을 실외 또는 기타 실내 환경에 대한 영향이 작은 곳으로 이동시킬 수 있으며, 이에 따라 제1 열교환기의 응축 방열량이 비쾌적감을 초래하지 않고, 사용자 체험이 더 우수하다.
상술한 기술적 해결수단에서, 상기 제1 단일 방향 스로틀 브랜치와 상기 제2 단일 방향 스로틀 브랜치는, 냉매가 상기 제1 단일 방향 스로틀 브랜치의 스로틀을 거친 후의 압력 강하가 상기 제2 단일 방향 스로틀 브랜치의 스로틀을 거친 후의 압력 강하보다 작게 하는 조건을 만족시키도록 구성된다.
본 해결수단에서, 제냉 모드에서 스로틀 작용을 수행하는 제1 단일 방향 스로틀 브랜치의 스로틀 압력 강하가 에너지 저장 모드에서 스로틀 작용을 수행하는 제2 단일 방향 스로틀 브랜치의 스로틀 압력 강하보다 작게 설계한다. 이에 따라 제냉 모드에서 강한 스로틀이 발생하는 않는다. 즉, 제2 단일 방향 스로틀 브랜치에 비해 제1 단일 방향 스로틀 브랜치에서는 강한 스로틀이 발생하지 않으며, 이는 실내의 이상적인 증발 온도에 대한 유지 효과가 더 우수하고, 불편한 제냉 효과가 발생하지 않으며, 찬 바람이 더 부드럽고 쾌적하며, 제냉 작업 시 제2 열교환기에서의 응축 부하를 감소시킬 수 있고, 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 선택 가능한 범위가 상응하게 넓어질 수 있다. 동시에 상 변화 에너지 저장 작동 매체와 제2 열교환기 사이의 열교환 효율이 더 높아지고, 상 변화 에너지 저장 작동 매체에 대한 냉각 용량 이용율도 더 높아진다. 이에 따라, 전체 이동식 에어컨의 에너지 손실이 감소되고, 작동 에너지 효율이 더 높아진다. 한편, 에너지 저장 작업 시, 제2 단일 방향 스로틀 브랜치의 스로틀 강도가 보다 크다. 이에 따라 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 재생 프로세스가 가속화되고, 재생 주기가 단축되며, 재생 과정에서의 에너지 손실을 줄이는데 유리하고, 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 더 낮은 축냉 온도를 실현할 수 있으므로, 제냉 작업 상황에서 제2 열교환기 지점의 응축 수요를 만족시킬 수 있다. 전체적으로, 본 설계를 통해 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 냉각 방출과 재생 주기에 차이가 존재하도록 하여, 이동식 에어컨이 에너지 효율을 향상시키는 방향으로 개선 시킬 수 있으며, 이동식 에어컨의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.
상술한 어느 하나의 기술적 해결수단에서, 상기 이동식 에어컨은, 상기 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 온도를 검출하고, 상기 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 온도가 제1 기설정 한계까지 상승 됨이 검출될 경우 제1 신호를 발송하도록 구성된 온도 검출 유닛; 및 상기 온도 검출 유닛과 전기적으로 연결되는 컨트롤러를 포함하되, 상기 컨트롤러는 상기 제1 신호를 기초로, 상기 이동식 에어컨이 제냉 모드로 작동하는 것을 중지하도록 트리거하기 위한 제1 명령을 발송하여 응답하도록 구성되거나, 상기 컨트롤러는 상기 제1 신호를 기초로, 알람 장치가 알람 기능을 수행하도록 트리거하기 위한 제2 명령을 발송하여 응답하도록 구성된다.
본 해결수단에서, 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 온도가 제1 기설정 한계까지 도달한 것이 검출되면, 이동식 에어컨이 제냉 모드로 작동하는 것을 중지하도록 제어하거나, 알람 장치가 알람 기능을 수행하여(예컨대, 버저에서 비프음 발생, 깜빡 라이트 점멸, 음성 플레이어에서 음성 재생, 스피커 울림 등), 사용자에 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 재생이 필요함을 알리도록 제어한다. 여기서 이해할 수 있는 바와 같이, 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 온도가 높을수록 제2 열교환기에서의 응축 효과가 약화되며, 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 온도와 제냉 모드의 작동 여부 또는 알람 장치의 알람 여부 사이의 피드백 조정을 구축함으로써, 이동식 에어컨의 작동 에너지 효율이 기설정된 보다 바람직한 상태를 유지하도록 확보하고, 저효율 작동을 방지하고, 자원 이용 효율을 향상시킬 수 있다.
상술한 기술적 해결수단에서, 상기 제1 기설정 한계는 8℃~20℃이다.
본 해결수단에서, 제1 기설정 한계를 8℃~20℃로 설정한다. 바람직하게, 제1 기설정 한계는 8℃~15℃이다. 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 온도가 8℃~20℃까지 도달된 것이 검출되면, 이동식 에어컨 기기가 제냉 모드로 작동하는 것을 중지하거나 알람을 발생하도록 제어함으로써, 이동식 에어컨 작동 에너지 효율이 기설정된 바람직한 상태를 유지하도록 확보하고, 적어도 제1 열교환기에 충분한 온도차 추진력을 형성하여 실내에 대한 제냉 효율을 확보하고, 저효율 작동을 방지하며 자원 이용 효율을 향상시킨다. 바람직하게, 본 분야의 기술자들은 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 구체적인 유형을 기초로 8℃~20℃ 구간 내에서 추가적으로 제1 기설정 한계를 결정할 수 있다. 상 변화 에너지 저장 작동 매체는 상 변화 구간에서 온도 변화가 매우 작고 기본적으로 안정적이지만, 상 변화 온도 이상일 경우에는 열 발현상태로서, 응축 과정의 추진에 따라 온도가 현저히 올라가는 것을 이해할 수 있다. 여기서, 제1 기설정 한계의 구체적인 수치를 결정할 때, 제1 기설정 한계가 되도록 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 상 변화 온도에 근접하게 하는 것이 바람직하다.
상술한 어느 하나의 기술적 해결수단에서, 상기 온도 검출 유닛은 또한 상기 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 온도가 제2 기설정 한계로 낮아진 것이 검출될 경우 제2 신호를 발송하도록 구성될 수 있으며, 상기 컨트롤러는 또한 상기 제2 신호를 기초로, 상기 이동식 에어컨이 에너지 저장 모드로 작동하는 것을 중지하도록 트리거하기 위한 제3 명령을 발송하여 응답하도록 구성될 수 있다.
본 해결수단에서, 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 온도가 제2 기설정 한계까지 도달한 것이 검출되면, 이동식 에어컨이 에너지 저장 모드로 작동하는 것을 중지하도록 제어하여, 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 온도가 제2 기설정 한계에 도달하는 것을 재생 동작이 완료된 것으로 참조하여, 상 변화 에너지 저장 작동 매체 재생 완료 후에 자동적으로 재생 조작을 종료함으로써, 불필요한 에너지 낭비를 방지한다.
상술한 기술적 해결수단에서, 상기 제2 기설정 한계는 -10℃~-4℃이다.
본 해결수단에서, 제2 기설정 한계를 -10℃~-4℃로 설정하고, 해당 제2 기설정 한계를 노드로 하여 에너지 저장 모드를 종료시킨다. 해당 온도 구간은 기본적으로 상 변화 에너지 저장 작동 매체가 재생을 완성하도록 확보할 수 있으며, 불필요한 에너지 낭비를 방지하고, 제품 작동 비용을 절감시킬 수 있다. 또한 바람작하게, 본 분야의 기술자들은 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 구체적인 유형을 기초로, -10℃~-4℃ 구간 내에서 추가적으로 제2 기설정 한계를 결정할 수 있다. 이에 따라, 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 온도가 지나치게 낮아 불편한 제냉 효과를 초래하는 것을 방지할 수 있으며, 제냉 작업 상황에서의 사용 체험이 더 우수하다. 또한, 제품은 축냉 및 보냉 측면에서 에너지 손실도 상대적으로 낮으며, 작동 비용도 낮다.
상술한 어느 하나의 기술적 해결수단에서, 상기 제2 냉매관로는 상기 제2 연결포트 및 상기 제4 연결포트와 연통되는 제2 분기유로를 포함하고, 상기 제2 열교환기의 배치 높이는 상기 제1 열교환기보다 높게 배치되어, 상기 제2 열교환기 중의 냉매가 상기 제1 분기유로를 따라 중력을 통해 상기 제1 열교환기로 수송되도록 한다.
본 해결수단에서, 주로 제냉 모드 작업 상황에 대한 것으로, 제2 분기유로는 제1 열교환기의 냉매 출구인 제2 연결포트와 제2 열교환기의 냉매 입구인 제4 연결포트를 연통시킨다. 제1 열교환기, 제2 열교환기, 제1 분기유로 및 제2 분기유로는 회로를 형성한다. 여기서, 제2 열교환기의 배치 높이가 제1 열교환기보다 높게 하여 제2 열교환기 내의 응축된 냉매가 중력 위치 에너지를 이용하여 자동적으로 하강하게 하며, 제1 분기유로를 따라 중력으로 제1 열교환기로 수송되어 증발되도록 할 수 있다. 제1 열교환기에서, 냉매는 증발 기화된 후 스스로 상승 운동을 수행한다. 이때, 스스로 상승 운동하는 기체 상태의 냉매는 제2 분기유로를 따라 상승하여 제2 열교환기로 복귀하고 냉매 순환을 완성할 수 있다. 이에 따라, 열 사이펀 효과를 통해 자동적으로 구동되는 냉매 순환이 형성되며, 순환 펌프, 압축기 등의 구동부재를 통해 냉매를 구동할 필요가 없으므로 추가적인 에너지 소모를 절약할 수 있다. 동시에 구동 노이즈 문제점을 기본적으로 방지할 수 있으며, 이에 따라 제품 쾌적성도 향상될 수 있다.
상술한 어느 하나의 기술적 해결수단에서, 상기 제2 냉매관로는 상기 제2 연결포트 및 상기 제4 연결포트와 연통되는 제2 분기유로를 포함하고, 상기 제1 분기유로와 상기 제2 분기유로 중 적어도 하나에 구동부재가 연결되고, 상기 구동부재는 냉매의 유동을 구동하도록 구성된다.
본 해결수단에서, 순환 펌프 등의 펌핑 구동부재를 이용하여 냉매의 흐름을 구동할 수 있으며, 이는 노이즈 문제점과 구동 에너지 소모 문제점 등의 측면에서 압축기로 구동하는 형태와 비교하면 현저한 개선 효과를 가진다.
상술한 어느 하나의 기술적 해결수단에서, 상기 제2 냉매관로는, 배기구와 가스 환류구를 포함하는 압축기; 상기 배기구, 상기 가스 환류구, 상기 제2 연결포트 및 상기 제4 연결포트와 연통되는 사방 밸브를 포함하고, 상기 사방 밸브는 상기 배기구와 상기 제4 연결포트 사이가 연통되게 제어되고, 상기 가스 환류구와 상기 제2 연결포트 사이가 연통되게 제어되도록 구성되며, 상기 사방 밸브는 상기 가스 환류구와 상기 제4 연결포트 사이가 연통되게 제어되고, 상기 배기구와 상기 제2 연결포트 사이가 연통되게 제어되도록 구성될 수도 있다.
더 구체적으로, 사방 밸브가 제1 상태에서 배기구와 제4 연결포트 사이가 연통되도록 제어되고, 가스 환류구와 제2 연결포트 사이가 연통되도록 제어되어, 냉매의 제냉 회로가 형성될 수 있으며. 이때, 이동식 에어컨은 제냉 모드로 작동한다. 사방 밸브가 제2 상태에서 가스 환류구와 제4 연결포트 사이가 연통되도록 제어되고, 배기구와 제2 연결포트 사이가 연통되도록 제어되어, 냉매의 에너지 저장회로(이동식 에어컨의 제열 회로와 유사)가 형성될 수 있으며, 이때 이동식 에어컨은 에너지 저장 모드로 작동한다.
상술한 어느 하나의 기술적 해결수단에서, 상기 제2 냉매관로는, 가스 환류구와 배기구를 구비하는 압축기; 상기 가스 환류구 및 상기 제4 연결포트와 연통되며, 제1 가스 환류관을 연통 또는 차단시키도록 구성된 제3 밸브가 연결되는 제1 가스 환류관; 상기 가스 환류구 및 상기 제2 연결포트와 연통되며, 제2 가스 환류관을 연통 또는 차단시키도록 구성된 제4 밸브가 연결되는 제2 가스 환류관; 상기 배기구 및 상기 제4 연결포트와 연통되며, 제1 배기관을 연통 또는 차단시키도록 구성된 제5 밸브가 연결되는 제1 배기관; 및 상기 배기구 및 상기 제2 연결포트와 연통되며, 제2 배기관을 연통 또는 차단시키도록 구성된 제6 밸브가 연결되는 제2 배출관을 포함한다.
더 구체적으로, 제3 밸브와 제6 밸브는 연통 상태이고, 제4 밸브와 제5 밸브는 차단 상태로서, 냉매의 에너지 저장 회로(이동식 에어컨의 제열 회로와 유사)를 형성할 수 있으며, 이때 이동식 에어컨은 에너지 저장 모드로 작동한다. 제4 밸브와 제5 밸브는 연통 상태이고, 제3 밸브와 제6 밸브는 차단 상태로서, 냉매의 제냉 회로를 형성할 수 있으며, 이때 이동식 에어컨은 제냉 모드로 작동한다.
상술한 어느 하나의 기술적 해결수단에서, 상기 압축기 상에 상기 압축기가 외부 전원과 전기적으로 연결되도록 구성된 연결구가 설치된다.
상술한 어느 하나의 기술적 해결수단에서, 상기 이동식 에어컨은 상기 압축기와 전기적으로 연결되며, 상기 압축기로 전원을 제공하는 배터리를 더 포함한다.
상술한 어느 하나의 기술적 해결수단에서, 상기 제2 열교환기는 코일 파이프 열교환기, 핀 튜브 열교환기, 로터 윙 타입 열교환기 중 적어도 하나를 포함한다.
상술한 어느 하나의 기술적 해결수단에서, 상기 제1 단일 방향 스로틀 브랜치는 모세관, 전자 팽창 밸브, 열팽창 밸브 중 적어도 하나를 포함한다.
상술한 어느 하나의 기술적 해결수단에서, 상기 제2 단일 방향 스로틀 브랜치는 모세관, 전자 팽창 밸브, 열팽창 밸브 중 적어도 하나를 포함한다.
본 출원의 부가적인 측면과 이점은 아래의 설명부분을 참조하면 명확해질 수 있거나, 또는 본 출원의 실시를 통해 이해할 수 있다.
본 출원의 상기 및/또는 부가적인 측면 및 이점은 아래의 첨부 도면을 결합하여 기재되는 실시예에 대한 설명으로부터 명확하고 쉽게 이해할 수 있다. 여기서,
도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 이동식 에어컨의 제냉 모드에서의 구조를 나타내는 구조사시도이다.
도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 이동식 에어컨의 제열 모드에서의 구조를 나타내는 구조사시도이다.
도 3은 본 출원의 일 실시예에 따른 이동식 에어컨의 사이펀 모드에서의 구조를 나타내는 구조사시도이다.
도 4는 본 출원의 일 실시예에 따른 이동식 에어컨의 시스템 구조를 나타내는 구조사시도이다.
도 5는 본 출원의 일 실시예에 따른 이동식 에어컨의 사이펀 모드에서의 구조를 나타내는 구조사시도이다.
본 출원의 상술한 목적, 특징 및 이점을 더 명확하게 이해할 수 있도록, 이하에서는 첨부 도면과 구체적인 실시형태를 결합하여, 본 출원에 대해 더 상세하게 설명한다. 특별히 설명하면, 충돌되지 않는 한, 본 출원의 실시예 및 실시예에 따른 특징은 서로 조합될 수 있다.
아래의 기재에서 많은 구체적인 세부 내역을 설명함으로써, 본 출원을 충분히 이해하도록 한다. 하지만, 본 출원은 여기에 기재되는 것과 다른 기타 방식을 통해 실시될 수도 있다. 따라서, 본 출원의 보호범위는 아래에 개시된 구체적인 실시예에 제한되지 않는다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 출원의 부분 실시예에 따른 이동식 에어컨에 대해 설명한다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 출원의 실시예에 따른 이동식 에어컨은, 제1 열교환기(10), 상 변화 에너지 저장 열교환 장치(20), 제1 냉매관로 및 제2 냉매관로를 포함한다.
구체적으로, 제1 열교환기(10)는 냉매의 출입을 위한 제1 연결포트(11) 및 제2 연결포트(12)를 구비한다. 상 변화 에너지 저장 열교환 장치(20)는 제2 열교환기 및 상 변화 에너지 저장 작동 매체를 포함하고, 제2 열교환기와 상 변화 에너지 저장 작동 매체는 서로 열교환을 수행할 수 있으며, 제2 열교환기는 냉매의 출입을 위한 제3 연결포트(21) 및 제4 연결포트(22)를 구비한다. 제1 냉매관로는 제1 연결포트(11) 및 제3 연결포트(21)와 연결되고, 제2 냉매관로는 제2 연결포트(12) 및 제4 연결포트(22)와 연결된다.
더 구체적으로, 상 변화 에너지 저장 열교환 장치(20)는 용기를 구비할 수 있고, 제2 열교환기는 용기 내에 수용되며, 용기 내에는 상 변화 에너지 저장 작동 매체가 수용되어 있다. 용기 내의 상 변화 에너지 저장 작동 매체와 제2 열교환기는 직접 접촉을 통해 대류 열교환을 수행하거나, 이들 사이 열도체가 열전도하는 열 전달 방식을 통해 열교환을 수행할 수 있다.
본 출원의 상술한 실시예에 따른 이동식 에어컨은, 제2 열교환기가 상 변화 에너지 저장 작동 매체와 열교환을 수행한다. 기존의 이동식 에어컨에서 제2 열교환기가 바람 냉각으로 열교환을 수행하고, 두꺼운 연결관로를 통해 자신이 방출하는 열량을 외부로 배출하는 구조에 비해, 본 설계에서는 제2 열교환기로부터 방출되는 열량이 상 변화 에너지 저장 작동 매체에 의해 흡수되므로, 두꺼운 연결관로를 통해 흐름을 가이드하여 외부로 열량을 배출할 필요가 없게 된다. 이에 따라, 이동식 에어컨의 사용은 더 우수한 유연성 및 편의성 등 장점을 구비하며, 상 변화 에너지 저장 작동 매체가 제2 열교환기의 열량을 직접 흡수하여 저장할 수 있어, 이동식 에어컨이 실내에 대해 제냉하는 과정에서, 실내 환경으로 발생하는 열이 적어지고, 제냉 작동의 에너지 효율이 높아지며, 실내에 대한 제냉 효율이 더 높아지게 되어, 제냉 사용 체험이 우수하다. 동시에, 제2 열교환기에서는 바람 냉각 열교환으로부터 상 변화 에너지 저장 작동 매체 열교환으로 변경되므로, 제품의 무음 성능의 향상에 유리하고, 특히 휴식 및 사무 장소에 적합하며, 이동식 에어컨의 편의성, 쾌적성 등 장점이 충분히 발휘될 수 있다.
더 구체적으로, 상 변화 에너지 저장 작동 매체는 상 변화 재료라고도 하며, 상 변화 에너지 저장 작동 매체는 상 변화 구간 내에서 온도 파동이 작다. 상 변화 에너지 저장 작동 매체와 제2 열교환기의 열교환을 이용할 경우, 바람 냉각 열교환에 비해, 에너지 저장 열교환을 실현하여 제2 열교환기의 환경으로의 방열량을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 열교환 효율이 높고, 온도 안정성이 우수한 등의 장점을 구비하여, 이동식 에어컨이 이상적인 증발 온도와 응축 온도에서 작동하도록 제어하는데 유리하고, 이동식 에어컨의 제냉 효율을 향상시킨다.
제1 냉매관로는 냉매가 유동 및 동작하기 위한 관로 시스템이고, 제2 냉매관로는 냉매가 유동 및 동작하기 위한 관로 시스템이다.
본 출원의 일 실시예에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 냉매관로는 제1 분기유로(51)를 포함한다. 제1 분기유로(51)는 제1 연결포트(11) 및 제3 연결포트(21)와 연결되고, 제1 분기유로(51)는 제1 연결포트(11)와 제3 연결포트(21)를 연통시킨다.
더 구체적으로, 제1 분기유로(51)가 연통될 경우, 냉매관과 유사한 연통 작용을 수행한다. 구체적으로, 제1 분기유로(51)는 냉매관과 냉매관을 연통 또는 차단시키기 위한 제어 밸브를 포함하고, 제어 밸브가 냉매관이 연통되도록 제어할 경우, 냉매관이 제1 연결포트(11)와 제3 연결포트(21)를 연통시킬 수 있다.
본 해결수단에서, 이동식 에어컨이 제냉 작업 상황일 때, 제2 열교환기의 제3 연결포트(21) 지점의 냉매 온도가 실온보다 낮으면서 일정한 온도차를 갖는 것이 검출되면, 제1 분기유로(51)를 이용하여 제3 연결포트(21)에서 배출되는 냉매를 직접 제1 연결포트(11)를 거쳐 제1 열교환기(10) 내부로 배출하여 증발시킬 수 있으며, 냉매가 제1 열교환기(10)에 진입하기 전에 스로틀을 거칠 필요가 없으므로, 냉매가 제1 열교환기(10) 내부에서 증발을 수행하는 과정에서 불편한 제냉 효과가 발생하지 않으며, 찬 바람이 더 부드럽고 쾌적하다. 특히 실내 온도를 신속하게 낮출 필요가 없거나 제냉 정도에 대한 수요가 그닥 높지 않을 경우, 제냉 쾌적도를 향상시킬 수 있다. 또한, 이러한 모드에서 제2 열교환기에서의 응축 부하가 작으며, 이에 따라 상 변화 에너지 저장 작동 매체가 상 변화 온도 구간 내에서 온도가 안정적으로 유지될 수 있는 특징을 충분히 이용하여, 증발 온도와 응축 온도의 안정성을 향상시킬 수 있으므로, 쾌적한 룸 온도의 유지에 유리하고, 상 변화 에너지 저장 작동 매체 냉각 용량에 대한 이용율이 더 높으며, 이동식 에어컨 작동의 높은 효율성을 확보할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에서, 도 1, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 냉매관로는 제1 단일 방향 스로틀 브랜치를 포함한다. 제1 단일 방향 스로틀 브랜치는 제1 연결포트(11) 및 제3 연결포트(21)와 연통되고, 제1 단일 방향 스로틀 브랜치는 제2 열교환기로부터 제공되는 냉매를 스로틀한 후에 제1 열교환기(10)로 수송하도록 구성된다.
더 구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 단일 방향 스로틀 브랜치는 구체적으로 제2 열교환기로부터 제1 열교환기(10)로(즉, 제3 연결포트(21)로부터 제1 연결포트(11)로) 단일 방향 연통, 역방향 차단을 실현하는 제1 체크 밸브(42) 및 스로틀 기능을 수행하기 위한 제1 모세관(41)을 포함한다. 제1 모세관(41) 상의 냉매 압력 강하는 제1 모세관(41)의 길이를 통해 구현될 수 있으며, 이들은 양의 상관 관계를 가진다. 물론, 제1 모세관(41)은 예를 들어 전자 팽창 밸브, 열팽창 밸브 등을 이용하여 대체될 수도 있다. 전자 팽창 밸브, 열팽창 밸브를 사용할 때, 전자 팽창 밸브, 열팽창 밸브 상의 냉매 압력 강하는 팽창 밸브의 개도를 통해 구현될 수 있으며, 이들은 양의 상관 관계를 가짐을 이해할 수 있다.
본 해결수단에서, 제1 단일 방향 스로틀 브랜치를 설치하여 제2 열교환기로부터 제공되는 냉매를 스로틀한 후에 제1 열교환기(10)로 수송하는데, 제1 분기유로(51)의 냉매 전송 기능과 다르다. 여기서, 제1 단일 방향 스로틀 브랜치는 냉매를 스로틀한 후에 제1 열교환기(10)로 수송한다. 이에 따라 제냉 효율에 대한 사용자의 수요가 보다 높을 때, 또는 사용자가 실내 온도를 신속하게 낮출 것을 원할 때, 냉매를 스로틀한 후에 제1 열교환기(10)로 배출하여 증발시킬 수 있으므로, 제냉 효율을 향상시키고, 사용자의 제냉 효율 수요를 만족시킬 수 있다.
본 출원의 일 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 냉매관로는 제1 분기유로(51)와 제1 단일 방향 스로틀 브랜치를 포함하며, 제1 분기유로(51)는 제1 단일 방향 스로틀 브랜치와 병열로 설치된다. 제1 분기유로(51)는 제1 연결포트(11) 및 제3 연결포트(21)와 연통되며, 제1 분기유로(51)가 연통될 경우 제1 연결포트(11)와 제3 연결포트(21)를 연통시킨다. 제1 단일 방향 스로틀 브랜치는 제1 연결포트(11) 및 제3 연결포트(21)와 연통되며, 제1 단일 방향 스로틀 브랜치는 제2 열교환기로부터 제공되는 냉매를 스로틀한 후에 제1 열교환기(10)로 수송하도록 구성된다.
본 분야의 기술자들이 이해할 수 있는 바와 같이, 제1 냉매관로가 제1 단일 방향 스로틀 브랜치와 제1 분기유로(51)를 포함하는 경우가 있는데, 흐름 저항의 차이로 인하여, 제1 분기유로(51)가 연통될 경우, 제2 열교환기로부터 배출되는 냉매가 주로 제1 분기유로(51)를 따라 제1 열교환기(10)로 배출되고, 제1 분기유로(51)가 차단될(즉, 연통되지 않을) 경우, 제2 열교환기로부터 배출되는 냉매가 제1 단일 방향 스로틀 브랜치를 따라 제1 열교환기(10)로 배출되며, 제냉 수요에 따라 상응하게 제1 단일 방향 스로틀 브랜치와 제1 분기유로(51) 사이에서 스위칭하여 사용할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에서, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 냉매관로는 제2 단일 방향 스로틀 브랜치를 더 포함한다. 제2 단일 방향 스로틀 브랜치는 제1 연결포트(11) 및 제3 연결포트(21)와 연통되고, 제2 단일 방향 스로틀 브랜치는 제1 열교환기(10)로부터 제공되는 냉매를 스로틀한 후에 제2 열교환기로 수송하도록 구성된다.
더 구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 단일 방향 스로틀 브랜치는 제1 열교환기(10)로부터 제2 열교환기로(즉, 제1 연결포트(11)로부터 제3 연결포트(21)로) 단일 방향 연통 역방향 차단을 실현하는 제2 체크 밸브(44) 및 스로틀 기능을 수행하기 위한 제2 모세관(43)을 포함한다. 제2 모세관(43) 상의 냉매 압력 강하는 제2 모세관(43)의 길이를 통해 구현될 수 있으며, 이들은 양의 상관 관계를 가진다. 물론, 제2 모세관(43)도 전자 팽창 밸브, 열팽창 밸브 등을 이용하여 대체될 수 있다. 전자 팽창 밸브, 열팽창 밸브를 사용할 때, 전자 팽창 밸브, 열팽창 밸브 상의 냉매 압력 강하는 팽창 밸브의 개도를 통해 구현될 수 있으며, 이들은 양의 상관 관계를 가짐을 이해할 수 있다.
본 해결수단에서, 상 변화 에너지 저장 작동 매체가 흡열 포화되거나 흡열 포화에 가깝고 재생이 필요할 때, 본 설계에서는 제1 열교환기(10)를 응축기로 하고, 제2 열교환기를 증발기로 하여, 제1 열교환기(10)로부터 배출되는 냉매가 제2 단일 방향 스로틀 브랜치의 스로틀을 거친 후에 제2 열교환기로 유입되어 증발 흡열을 수행한다. 따라서, 상 변화 에너지 저장 작동 매체가 제2 열교환기에 의해 흡열되고 능동적으로 재생 축냉을 수행하도록 한다. 이에 따라, 사용자가 상 변화 에너지 저장 작동 매체 교체 조작을 수행할 필요가 없고, 사용자가 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 온도가 자연적으로 낮아져 재생될 때까지 오래동안 기다릴 필요도 없게 되어, 제품의 사용이 더 쾌적하고 편리하다. 또한, 이동식 에어컨이 이동 편의성을 구비하는 특성을 이용하며, 해당 상 변화 에너지 저장 작동 매체가 재생되는 과정에서 이동식 에어컨을 실외 또는 기타 실내 환경에 대한 영향이 작은 곳으로 이동시킬 수 있으며, 이에 따라 제1 열교환기(10)의 응축 방열량이 비쾌적감을 초래하지 않고, 사용자 체험이 더 우수하다.
본 출원의 일 실시예에서, 바람작하게, 제1 냉매관로는 제1 단일 방향 스로틀 브랜치와 제2 단일 방향 스로틀 브랜치를 포함한다. 여기서, 냉매가 제1 단일 방향 스로틀 브랜치에 의해 스로틀된 후의 압력 강하는 제2 단일 방향 스로틀 브랜치에 의해 스로틀된 후의 압력 강하보다 작다. 이에 따라, 제냉 모드에서 제2 단일 방향 스로틀 브랜치에 비해, 제1 단일 방향 스로틀 브랜치 상에서는 강한 스로틀이 발생하지 않으며, 일반적인 스로틀 강도에 비해, 제1 단일 방향 스로틀 브랜치 지점의 약한 스로틀은 실내의 이상적인 증발 온도에 대한 유지 효과가 더 우수하고, 불편한 제냉 효과가 발생하지 않으며, 찬 바람이 더 부드럽고 쾌적하다. 동시에, 제2 열교환기에서의 응축 부하를 감소시킬 수 있고, 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 선택 가능한 범위가 상응하게 넓어질 수 있다. 동시에 상 변화 에너지 저장 작동 매체와 제2 열교환기 사이의 열교환 효율이 더 높아지고, 상 변화 에너지 저장 작동 매체에 대한 냉각 용량 이용율도 더 높아진다. 이에 따라, 전체 이동식 에어컨의 에너지 손실이 감소되고, 작동 에너지 효율이 더 높아진다. 한편 에너지 저장 작업 상황에서는, 제2 단일 방향 스로틀 브랜치의 스로틀 심도가 보다 크다. 이에 따라, 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 재생 프로세스가 가속화되고, 재생 주기가 단축되며, 재생 과정에서의 에너지 손실을 줄이는데 유리하고, 더 낮은 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 축냉 온도를 실현할 수 있으므로, 제냉 작업 상황에서 제2 열교환기 지점의 응축 수요를 만족시킬 수 있다. 전체적으로, 본 설계를 통해 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 냉각 방출과 재생 주기에 차이가 존재하도록 하여, 이동식 에어컨이 에너지 효율을 향상시키는 방향으로 개선시킬 수 있으며, 이동식 에어컨의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.
본 출원의 일 실시예에서, 제1 냉매관로는 제1 분기유로(51)를 포함한다. 여기서, 제3 연결포트(21)로부터 유출되는 냉매의 온도가 현재 실온보다 낮고, 그 온도차가 3℃ 이상일 경우, 제1 분기유로(51)는 연통된다. 이에 따라, 냉매가 제2 열교환기와 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 열교환을 통해 온도가 낮아져 실온보다 3℃ 이상 낮을 경우, 냉매에 대해 스로틀할 필요가 없이, 즉 냉매가 직접 제1 열교환기(10)로 진입하여 증발하도록 함으로써, 제1 열교환기(10)에서 충분한 온도차 추진력을 형성하여 실내에 대한 제냉 수요를 만족시키도록 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 제2 열교환기에서의 응축 부하를 감소시킬 수 있고, 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 선택 가능한 범위가 상대적으로 넓어질 수 있다. 동시에, 상 변화 에너지 저장 작동 매체와 제2 열교환기 사이의 열교환 효율이 더 높아지고, 상 변화 에너지 저장 작동 매체에 대한 냉각 용량 이용율도 더 높아지며, 전체 이동식 에어컨의 에너지 손실이 감소되어, 작동 에너지 효율이 더 높아진다.
더 구체적으로, 하나 또는 복수의 온도 센서를 이용하여 제2 열교환기의 제3 연결포트(21) 위치의 냉매 온도를 검출하거나, 제2 열교환기의 제3 연결포트(21) 위치의 관로 온도를 검출하여 제3 연결포트(21) 위치의 냉매 온도를 반영하고, 해당 검출 결과를 이동식 에어컨의 컨트롤러로 피드백할 수 있다. 한편, 하나 또는 복수의 온도 센서를 이용하여 현재 실온을 검출하고, 해당 검출 결과를 이동식 에어컨의 컨트롤러로 피드백할 수 있다. 컨트롤러는 비교기 또는 내장 프로그램을 통해 제3 연결포트(21)로부터 유출되는 냉매의 온도가 현재 실온보다 낮으며 온도차가 3℃ 이상인 조건을 만족하는지를 판단한다. 그러할 경우, 컨트롤러는 제1 분기유로(51)가 연통되도록 제어하여 응답하고, 아니면, 이동식 에어컨은 설정 모드 또는 디폴트 모드에서의 제1 분기유로(51) 연통 또는 차단 상태를 기반으로 작동하면 된다.
더 바람직하게, 제3 연결포트(21)로부터 유출되는 냉매의 온도가 현재 실온보다 낮으며, 온도차가 3℃ 이상이고 10℃ 이하이면, 제1 분기유로(51)는 연통된다.
상술한 어느 하나의 실시예에서, 이동식 에어컨은 온도 검출 유닛(예컨대, 온도 센서)을 더 포함한다. 온도 검출 유닛은 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 온도를 검출하며, 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 온도가 제1 기설정 한계까지 승온이 검출되면 제1 신호를 발송하도록 구성된다. 컨트롤러는 온도 검출 유닛과 전기적으로 연결되며, 제1 신호를 기초로 이동식 에어컨이 제냉 모드로의 작동을 중지하도록 제어하는 명령을 발송하여 응답하거나, 제1 신호를 기초로 알람 장치가 알람 기능을 수행하도록 트리거하기 위한 명령을 발송하여 응답할 수 있다.
여기서, 이동식 에어컨이 제냉 모드로 작동할 경우, 냉매는 제3 연결포트(21)로부터 제1 연결포트(11)로 유동된다. 더 구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 냉매는 제3 연결포트(21)로부터 제1 스로틀 브랜치를 따라 제1 연결포트(11)로 연통되거나, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 냉매는 제3 연결포트(21)로부터 제1 분기유로(51)를 따라 제1 연결포트(11)로 연통된다. 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 온도와 제냉 모드의 작동 여부 또는 알람 장치의 알람 여부 사이의 피드백 조정을 구축함으로써, 이동식 에어컨의 작동 에너지 효율이 기설정된 보다 바람직한 상태를 유지하도록 확보하여, 저효율 작동을 방지하고, 자원 이용 효율을 향상시킬 수 있다.
바람작하게, 제1 기설정 한계는 8℃~20℃이고, 더 바람작하게, 제1 기설정 한계는 8℃~15℃이다. 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 온도가 8℃~20℃로의 도달한 것이 검출되면, 이동식 에어컨 기기가 제냉 모드의 작동을 중지하거나 알람을 발생하도록 제어함으로써, 이동식 에어컨 작동 에너지 효율이 기설정된 바람직한 상태를 유지하도록 확보하고, 적어도 제1 열교환기(10)에 충분한 온도차 추진력을 형성하여 실내에 대한 제냉 효율을 확보하고, 저효율 작동을 방지하며, 자원 이용 효율을 향상시킨다. 바람직하게, 본 분야의 기술자들은 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 구체적인 유형을 기초로 8℃~20℃ 구간 내에서 추가적으로 제1 기설정 한계를 결정할 수 있다. 상 변화 에너지 저장 작동 매체는 상 변화 구간에서 온도 변화가 매우 작고 기본적으로 안정적이지만, 상 변화 온도 이상일 경우에는 열 발현상태로서, 응축 과정의 추진에 따라 온도가 현저히 올라가는 것을 이해할 수 있다. 여기서, 제1 기설정 한계의 구체적인 수치를 결정할 때, 제1 기설정 한계가 되도록 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 상 변화 온도에 근접되도록 하는 것이 보다 바람직하다.
나아가, 온도 검출 유닛은 또한 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 온도가 제2 기설정 한계로의 도달이 검출되면 제2 신호를 발송하도록 구성될 수 있다. 컨트롤러는 제2 신호를 기초로 이동식 에어컨이 에너지 저장 모드로의 작동을 중지하도록 제어하기 위한 명령을 발송하여 응답하도록 구성된다.
여기서, 도 2에 도시된 바와 같이, 이동식 에어컨이 에너지 저장 모드로 작동할 때, 냉매는 제1 연결포트(11)로부터 제2 스로틀 브랜치를 따라 제3 연결포트(21)로 연통된다. 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 온도가 제2 기설정 한계까지 낮아진 것이 검출되면, 이동식 에어컨이 에너지 저장 모드로 작동하는 것을 중지하도록 제어하여, 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 온도가 제2 기설정 한계에 도달하는 것을 재생 동작이 완료된 것으로 참조하여, 상 변화 에너지 저장 작동 매체 재생 완료 후에 자동적으로 재생 조작을 종료함으로써, 불필요한 에너지 낭비를 방지한다.
바람직하게, 제2 기설정 한계는 -10℃~-4℃로서, 해당 제2 기설정 한계를 노드로 하여 에너지 저장 모드를 종료시킨다. 해당 온도 구간은 기본적으로 상 변화 에너지 저장 작동 매체가 재생을 완성하도록 확보할 수 있으며, 불필요한 에너지 낭비를 방지하고, 제품 작동 비용을 절감시킬 수 있다. 또한 바람직하게, 본 분야의 기술자들은 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 구체적인 유형을 기초로 -10℃~-4℃ 구간 내에서 추가적으로 제2 기설정 한계를 결정할 수 있다. 이에 따라, 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 온도가 지나치게 낮아 불편한 제냉 효과를 초래하는 것을 방지할 수 있으며, 제냉 작업 상황에서의 사용 체험이 더 우수하다. 또한, 제품은 축냉 및 보냉 측면에서 에너지 손실도 상대적으로 낮으며, 작동 비용이 낮다.
본 출원의 일 실시예에서, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 냉매관로는 제1 분기유로(51)를 포함하고, 제2 냉매관로는 제2 분기유로(52)를 포함하며, 제2 분기유로(52)는 제2 연결포트(12) 및 제4 연결포트(22)와 연통된다. 여기서, 제2 열교환기의 배치 높이가 제1 열교환기(10)보다 높도록 함으로써, 제2 열교환기 내부의 냉매가 제1 분기유로(51)를 따라 중력을 통해 제1 열교환기(10)로 수송되도록 한다.
더 구체적으로, 제2 분기유로(52)가 연통될 때 냉매관과 유사한 연통 작용을 수행한다. 구체적으로, 제2 분기유로(52)는 냉매관과 냉매관을 연통 또는 차단시키기 위한 제어 밸브를 포함할 수 있다.
본 설계는 주로 제냉 모드 작업 상황에 대한 것이로서, 제2 분기유로(52)는 제1 열교환기(10)의 냉매 출구인 제2 연결포트(12)와 제2 열교환기의 냉매 입구인 제4 연결포트(22)를 연통시킨다. 제1 열교환기(10), 제2 열교환기, 제1 분기유로(51) 및 제2 분기유로(52)는 회로를 형성한다. 여기서, 제2 열교환기의 배치 높이가 제1 열교환기(10)보다 높게 하여 제2 열교환기 내의 응축된 냉매가 중력 위치 에너지를 이용하여 자동적으로 하강하게 하며 제1 분기유로(51)를 따라 중력으로 제1 열교환기(10)로 수송되어 증발되도록 할 수 있다. 제1 열교환기(10)에서, 냉매는 증발 기화된 후에 스스로 상승 운동을 수행한다. 이때, 스스로 상승 운동하는 기체 상태의 냉매는 제2 분기유로(52)를 따라 상승하여 제2 열교환기로 복귀하고 냉매 순환을 완성할 수 있다. 이에 따라, 열 사이펀 효과를 통해 자동적으로 구동되는 냉매 순환이 형성된다. 즉, 이동식 에어컨의 냉매 부분이 사이펀 모드로 작동하는 바, 순환 펌프, 압축기(60) 등의 구동부재를 통해 냉매를 구동할 필요가 없으므로 추가적인 에너지 소모를 절약할 수 있다. 동시에 구동 노이즈 문제점을 기본적으로 방지할 수 있으며, 이에 따라 제품 쾌적성도 향상될 수 있다.
물론, 본 방안은 이에 제한되지 않는다. 본 분야의 기술자는 수요에 따라 직접 순환 펌프 등의 펌핑 구동부재를 이용하여 냉매의 흐름을 구동할 수도 있으며, 이는 노이즈 문제점과 구동 에너지 소모 문제점 등의 측면에서 압축기(60)로 구동하는 형태에 비해 현저한 개선 효과를 가져올 수 있다.
본 출원의 일 실시예에서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 냉매관로는 압축기(60)와 사방 밸브(70)를 포함한다. 압축기(60)는 배기구(61)와 가스 환류구(62)를 구비하고, 사방 밸브(70)는 배기구(61), 가스 환류구(62), 제2 연결포트(12) 및 제4 연결포트(22)와 연통된다. 여기서, 사방 밸브(70)는 배기구(61)와 제4 연결포트(22) 사이의 연통을 제어하고, 가스 환류구(62)와 제2 연결포트(12) 사이의 연통을 제어하도록 구성된다. 사방 밸브(70)는 가스 환류구(62)와 제4 연결포트(22) 사이의 연통을 제어하고, 배기구(61)와 제2 연결포트(12) 사이의 연통을 제어하도록 구성될 수도 있다.
예를 들어, 이동식 에어컨이 제냉 모드로 작동할 경우, 사방 밸브(70)는 제1 상태이고, 배기구(61)와 제4 연결포트(22) 사이가 연통되도록 제어되며, 가스 환류구(62)와 제2 연결포트(12) 사이가 연통되도록 제어된다.
이동식 에어컨이 에너지 저장 모드로 작동할 경우, 사방 밸브(70)는 제2 상태이고, 가스 환류구(62)와 제4 연결포트(22) 사이가 연통되도록 제어되며, 배기구(61)와 제2 연결포트(12) 사이가 연통되도록 제어된다.
상술한 실시예의 더 바람직한 기술적 해결수단으로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 냉매관로는 제2 분기유로(52)를 더 포함할 수 있다. 제2 분기유로(52)는 압축기(60) 및 사방 밸브(70)가 설치된 브랜치와 병열로 연결되며, 냉매에 대해 압축하여 힘을 가할 필요가 없을 때, 제2 분기유로(52)가 연통되고, 압축기(60) 및 사방 밸브(70)가 설치된 브랜치가 차단되도록 제어될 수 있다. 본 분야의 기술자들이 이해할 수 있는 바와 같이, 제2 분기유로(52)가 연통될 때, 바이 패스 구조로서 압축기(60) 및 사방 밸브(70)가 설치된 브랜치를 바이 패스시키며, 이때, 제2 분기유로(52)는 제2 연결포트(12)와 제4 연결포트(22) 사이에서 연통 작용을 수행하며, 사이펀 방식으로 냉매 순환을 구동하거나 순환 펌프 등의 펌핑 형태로 냉매 순환을 구동하는 경우에 적합할 수 있다. 냉매에 대해 힘을 가할 필요가 있을 때, 압축기(60) 및 사방 밸브(70)가 설치된 브랜치를 연통시키고, 제2 분기유로(52)를 차단시키면 된다.
본 출원의 일 실시예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제2 냉매관로는 압축기(60), 제1 가스 환류관(81), 제2 가스 환류관(82), 제1 배기관(83) 및 제2 배기관(84)을 포함한다.
구체적으로, 압축기(60)는 가스 환류구(62)와 배기구(61)를 구비한다. 제1 가스 환류관(81)은 가스 환류구(62) 및 제4 연결포트(22)와 연통되고, 제1 가스 환류관(81) 상에 제1 가스 환류관(81)을 연통 또는 차단시키기 위한 제3 밸브(811)가 연결된다. 제2 가스 환류관(82)은 가스 환류구(62) 및 제2 연결포트(12)와 연통되고, 제2 가스 환류관(82) 상에 제2 가스 환류관(82)을 연통 또는 차단시키기 위한 제4 밸브(821)가 연결된다. 제1 배기관(83)은 배기구(61) 및 제4 연결포트(22)와 연통되고, 제1 배기관(83) 상에 제1 배기관(83)을 연통 또는 차단시키기 위한 제5 밸브(31)가 연결된다. 제2 배기관(84)은 배기구(61) 및 제2 연결포트(12)와 연통되고, 제2 배기관(84) 상에 제2 배기관(84)을 연통 또는 차단시키기 위한 제6 밸브(841)가 연결된다.
더 구체적으로, 제3 밸브(811)와 제6 밸브(841)는 연통 상태이고, 제4 밸브(821)와 제5 밸브(831)는 차단 상태로서, 냉매의 에너지 저장 회로(이동식 에어컨의 제열 회로와 유사)를 형성할 수 있으며, 이때 이동식 에어컨은 에너지 저장 모드로 작동한다. 제4 밸브(821)와 제5 밸브(831)는 연통 상태이고, 제3 밸브(811)와 제6 밸브(841)는 차단 상태로서, 냉매의 제냉 회로를 형성할 수 있으며, 이때 이동식 에어컨은 제냉 모드로 작동한다.
상술한 어느 하나의 실시예에서, 선택적으로, 압축기(60) 상에 연결구가 설치되고, 해당 연결구는 압축기(60)가 외부 전원과 전기적으로 연결되도록 구성된다. 예를 들어 압축기 상에 전원 플러그가 설치되고, 전원 플러그는 외부 콘센트 등으로 외부 전원과 전기적 연결을 시키기 위한 것이다.
상술한 어느 하나의 실시예에서, 선택적으로, 이동식 에어컨은 배터리를 더 포함한다. 배터리는 압축기(60)와 전기적으로 연결되며, 압축기(60)에 전원을 제공한다. 추가적으로 제품의 이동성 및 휴대성을 향상시킬 수 있다.
상술한 어느 하나의 실시예에서, 선택적으로, 제2 열교환기는 코일 파이프 열교환기, 핀 튜브 열교환기, 로터 윙 타입 열교환기 중 적어도 하나를 포함한다.
상술한 어느 하나의 실시예에서, 바람직하게, 상 변화 에너지 저장 작동 매체는 물 및/또는 얼음을 포함한다. 고상 및 액상 명칭 변화를 무시할 경우, 대체적으로 상 변화 에너지 저장 작동 매체를 얼음으로 이해할 수 있다. 해당 측면에 대하여 특별히 설명하면, 상 변화 열 저장 해결수단에서 존재할 수 있는 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 에너지 저장 밀도가 보다 낮고, 열 전도성이 낮으며, 상 변화 열교환기의 부피가 커서, 냉매 충진량과 일반 시스템의 정상적인 작동 충진량이 매칭되지 않는 등의 문제점에 대하여, 본 해결수단은 상 변화 에너지 저장 작동 매체로서 물, 더 정확하게는 얼음을 사용하며, 물의 고상과 액상으로의 상 변환을 통해 상 변화 열 저장을 실현한다. 여기서, 얼음의 축냉 밀도(약 330kJ/L)가 더 높으며, 기타 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 에너지 저장 밀도 220kJ/L보다 높다. 또한, 열교환 과정에서 얼음은 열전도율이 2.22 W/(m·K)이고, 물은 0.5 W/(m·K)로서, 모두 일반 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 열전도율 0.2 W/(m·K)보다 높으므로, 본 해결수단에서는 상 변화 에너지 저장 작동 매체로서 얼음을 사용하여 상 변화 에너지 저장 열교환 장치(20)의 전체 사이즈를 감소시키고, 시스템의 기타 부재와의 매칭성도 향상시키며, 이동식 에어컨의 이동 부담을 증가시키지 않아서, 이동식 에어컨의 이동성 및 유연성의 확보에 유리하다.
구체적 실시예1(도 1 및 도 2에 도시)
이동식 에어컨은 제1 열교환기(10), 상 변화 에너지 저장 열교환 장치(20)(제2 열교환기 및 제2 열교환기와 열교환을 수행하는 상 변화 에너지 저장 작동 매체 포함), 제1 스로틀 브랜치, 제2 스로틀 브랜치, 압축기(60), 사방 밸브(70) 및 제1 열교환기(10)와 열교환을 수행하도록 공기를 구동하기 위한 팬(90)을 포함한다. 제1 열교환기(10)는 냉매가 제1 열교환기(10)로 출입하기 위한 2개의 연결포트를 구비하는 바, 각각 제1 연결포트(11)와 제2 연결포트(12)이다. 제냉 모드일 때, 제1 연결포트(11)는 냉매 입구이고, 제2 연결포트(12)는 냉매 출구이며, 에너지 저장 모드일 때, 제1 연결포트(11)는 냉매 출구이고, 제2 연결포트(12)는 냉매 입구이다. 제2 열교환기는 냉매가 제2 열교환기로 출입하기 위한 2개의 연결포트를 구비하는 바, 각각 제3 연결포트(21)와 제4 연결포트(22)이다. 제냉 모드일 때, 제4 연결포트(22)는 냉매 입구이고, 제3 연결포트(21)는 냉매 출구이며, 에너지 저장 모드일 때, 제4 연결포트(22)는 냉매 출구이고, 제3 연결포트(21)는 냉매 입구이다. 여기서, 제2 스로틀 브랜치는 제1 열교환기(10)의 제1 연결포트(11) 및 제2 열교환기의 제3 연결포트(21)와 연통되고, 제2 스로틀 브랜치는 제1 열교환기(10)의 제1 연결포트(11)로부터 제2 열교환기의 제3 연결포트(21)로의 단일 방향 연통 역방향 차단을 실현하기 위한 제2 체크 밸브(44) 및 스로틀 기능을 수행하기 위한 제2 모세관(43)을 포함한다. 제1 스로틀 브랜치는 제1 열교환기(10)의 제1 연결포트(11) 및 제2 열교환기의 제3 연결포트(21)와 연통되고, 제1 스로틀 브랜치는 제2 열교환기의 제3 연결포트(21)로부터 제1 열교환기(10)의 제1 연결포트(11)로의 단일 방향 연통 역방향 차단을 실현하기 위한 제1 체크 밸브(42) 및 스로틀 기능을 수행하기 위한 제1 모세관(41)을 포함한다. 여기서, 바람직하게 제1 모세관(41)의 길이는 제2 모세관(43)의 길이보다 짧게 형성되어, 냉매가 제1 모세관(41)의 스로틀을 거친 후에 압력 강하가 제2 모세관(43)의 스로틀을 거친 후의 압력 강하보다 작도록 한다.
사방 밸브(70)는 4개의 연결포트를 포함한다. 그 중 2개는 대응되게 압축기(60)의 가스 환류구(62)와 배기구(61)와 연결되고, 사방 밸브(70)의 나머지 2개의 연결포트는 대응되게 제2 열교환기의 제4 연결포트(22)와 제1 열교환기(10)의 제2 연결포트(12)와 연결된다. 이동식 에어컨이 제냉 모드로 작동할 때, 사방 밸브(70)는 배기구(61)와 제2 열교환기의 제4 연결포트(22) 사이가 연통되도록 제어되고, 가스 환류구(62)와 제1 열교환기(10)의 제2 연결포트(12) 사이가 연통되도록 제어되며, 이동식 에어컨이 에너지 저장 모드로 작동할 때, 사방 밸브(70)는 가스 환류구(62)와 제2 열교환기의 제4 연결포트(22) 사이가 연통되도록 제어되고, 배기구(61)와 제1 열교환기(10)의 제2 연결포트(12) 사이가 연통되도록 제어된다.
실외에서 상 변화 에너지 저장 작동 매체에 대해 재생할 때(이동식 에어컨이 에너지 저장 모드로 작동), 상 변화 에너지 저장 작동 매체가 얼음인 경우를 예로 들어 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 압축기(60)는 냉매를 고온 고압으로 압축하고, 사방 밸브(70)는 도 2에 도시된 상태로 스위칭된다. 압축기(60)로부터 배출되는 냉매는 제1 열교환기(10)로 진입하고, 제1 열교환기(10)에서 바람 냉각 방식으로 열량을 환경으로 방출한다. 제1 열교환기(10)로부터 배출되는 냉매는 제2 체크 밸브(44), 제2 모세관(43)의 스로틀을 거쳐 온도가 낮아져 0℃보다 낮아지고, 이때 제1 모세관(41) 회로는 제1 체크 밸브(42)의 차단 작용으로 인하여 냉매의 흐름이 없고, 제2 모세관(43)의 스로틀을 거친 후의 냉매는 상 변화 에너지 저장 열교환 장치(20)에서 제2 열교환기가 얼음의 열량을 흡수함으로써 상 변화 에너지 저장 열교환 장치(20) 내의 물이 얼음으로 응고되어, 얼음 저장 조작을 실현하며, 그 후에 냉매는 다시 압축기(60)로 환류된다. 이러한 과정을 통해 상 변화 에너지 저장 열교환 장치(20) 내에서의 제빙을 실현한다. 제빙량을 확보하기 위하여, 상 변화 에너지 저장 열교환 장치(20)의 물에 온도 검출 유닛(예컨대, 온도 센서)을 넣어 온도를 검출할 수 있다. 측정된 온도가 -10℃~-4℃에 도달할 경우, 컨트롤러는 이동식 에어컨이 에너지 저장 모드로 작동하는 것을 중지하도록 제어하고, 얼음 저장 작동이 완료되며, 압축기(60)는 작동을 멈추며, 이동식 에어컨은 보온 모드로 진입한다. 또는 만약 사용자가 직접 사용할 것을 원하면, 압축기(60)는 작동을 멈추지 않고, 사방 밸브(70)는 도 1에 도시된 상태로 스위칭되어, 실내 제냉 모드로 진입한다. 축냉량을 확보하기 위하여, 수요에 따라 상 변화 에너지 저장 열교환 장치(20)에 대해 엄격한 보온을 수행할 수 있음을 이해할 수 있다.
실내 제냉 시(이동식 에어컨이 제냉 모드로 작동), 이때 압축기(60)는 기체 순환 펌프의 작용을 수행하여 극히 낮은 파워로 작동하고, 사방 밸브(70)는 도 1에 도시된 상태로 스위칭된다. 냉매는 전체 관로 시스템에서 에너지 저장 작업 상황일 때의 역방향을 따라 유동한다. 이때 제2 열교환기는 상 변화 에너지 저장 열교환 장치(20)에서 얼음으로 열량을 방출하고, 냉매는 저온의 액체 상태로 응축된 후, 중력 작용과 압축기(60)의 펌핑 작용인 이중 작용을 통해 제1 체크 밸브(42), 제1 모세관(41)을 거쳐 제1 열교환기(10)로 진입하여 실내 더운 공기의 열량을 흡수하여 증발함으로써, 실내 공기의 온도를 낮추는 목적을 달성한다. 특별히 설명하면, 이때 냉매는 강한 스로틀이 불필요하고, 제1 모세관(41)은 제2 모세관(43)보다 더 짧으며, 제1 모세관(41)은 스로틀 후에 냉매 온도가 일반 실내 온도보다 3℃~10℃ 낮도록 낮출 수만 있으면 가능하다. 물론, 팽창 밸브를 사용하여 제1 모세관(41)을 대체할 수도 있으며, 팽창 밸브의 개도가 현재 실온에 따라 변화하도록 제어함으로써, 팽창 밸브의 스로틀을 거친 후의 냉매 온도가 현재 실온보다 3℃~10℃ 낮도록 낮출 수만 있으면 가능하다. 상 변화 에너지 저장 열교환 장치(20) 내의 제1 검출 온도 유닛에 의해 상 변화 에너지 저장 열교환 장치(20) 중 얼음 또는 물의 온도가 8℃~20℃로 상승한 것이 검출되면, 제냉 모드로의 작동을 중지시키고, 사용자에게 다시 얼음 저장 조작을 수행하여야 함을 알린다.
구체적 실시예2(도 3에 도시)
상술한 구체적 실시예1과의 차이점은, 본 실시예에서 이동식 에어컨은 제1 분기유로(51)와 제2 분기유로(52)를 더 포함하는 것이다. 제1 분기유로(51)는 제2 열교환기의 제3 연결포트(21)와 제1 열교환기(10)의 제1 연결포트(11)를 연통시키고, 제2 분기유로(52)는 제1 열교환기(10)의 제2 연결포트(12)와 제2 열교환기의 제4 연결포트(22)를 연통시킨다. 이에 따라, 제1 분기유로(51)가 도통될 때, 제1 스로틀 브랜치는 제1 분기유로(51)에 의해 바이 패스되어, 냉매는 우선 제1 분기유로(51)를 거쳐 제2 열교환기의 제3 연결포트(21)와 제1 열교환기(10)의 제1 연결포트(11) 사이에서 유통하며, 사방 밸브(70) 및 압축기(60)가 설치된 브랜치는 제2 분기유로(52)에 의해 바이 패스된다. 또한, 제1 분기유로(51), 제2 분기유로(52), 제1 열교환기(10) 및 제2 열교환기는 회로를 형성한다.
대응되는 구체적인 작업 상황에 대해 설명하면, 냉매는 상 변화 에너지 저장 열교환 장치(20)에서 제2 열교환기를 통해 얼음과 충분히 열교환을 수행한다. 상 변화 에너지 저장 열교환 장치(20) 중의 제2 열교환기 내의 냉매의 온도가 실온보다 3℃~10℃ 낮도록 낮아지면, 상술한 구체적 실시예1 중의 제1 스로틀 브랜치는 생략될 수 있으며(제1 분기유로(51)가 연통되도록 제어하여 제1 스로틀 브랜치를 바이 패스시킴), 냉매는 제2 열교환기로부터 배출된 후, 직접 제1 분기유로(51)를 따라 제1 열교환기(10)로 진입하여 흡열 증발하면 된다.
더 바람직하게, 제2 열교환기는 위치가 제1 열교환기(10)의 상측에 배치되도록 설계함으로써, 냉매가 상 변화 에너지 저장 열교환 장치(20) 중의 제2 열교환기에서 액체로 응축된 후에, 중력 위치 에너지를 통해 제1 분기유로(51)를 따라 능동적으로 제1 열교환기(10) 로 하강한다. 제1 열교환기(10)에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 냉매가 흡열 증발한 후에 형성된 열기는 상승하여 상 변화 에너지 저장 열교환 장치(20)의 제2 열교환기로 진입하여 계속하여 방열함으로써 응축되어 냉매 순환을 형성한다. 따라서, 시스템에서 상 변화 에너지 저장 열교환 장치(20)의 위치는 제1 열교환기(10)보다 약간 높게 배치되어야 한다. 해당 방안의 장점은 에어컨의 작동이 순환 펌프 등의 에너지 소모 부재에 의존하지 않으므로, 에너지를 절약함과 동시에 펌프의 노이즈 문제도 해소된다.
구체적 실시예3(도 4에 도시)
상술한 구체적 실시예1과의 차이점은, 본 실시예는 사방 밸브(70)를 포함하지 않으며, 사방 밸브(70)를 대체하기 위한 부재는 제1 가스 환류관(81) 및 이에 구비된 제3 밸브(811), 제2 가스 환류관(82) 및 이에 구비된 제4 밸브(821), 제1 배기관(83) 및 이에 구비된 제5 밸브(831), 제2 배기관(84) 및 이에 구비된 제6 밸브(841)이다. 압축기(60)는 가스 환류구(62)와 배기구(61)를 구비한다. 제1 가스 환류관(81)은 가스 환류구(62) 및 제4 연결포트(22)와 연통되고, 제1 가스 환류관(81)에 제1 가스 환류관(81)을 도통 또는 차단시키기 위한 제3 밸브(811)가 연결된다. 제2 가스 환류관(82)은 가스 환류구(62) 및 제2 연결포트(12)와 연통되고, 제2 가스 환류관(82) 상에 제2 가스 환류관(82)을 연통 또는 차단시키기 위한 제4 밸브(821)가 연결된다. 제1 배기관(83)은 배기구(61) 및 제4 연결포트(22)와 연통되고, 제1 배기관(83) 상에 제1 배기관(83)을 연통 또는 차단시키기 위한 제5 밸브(831)가 연결된다. 제2 배기관(84)은 배기구(61) 및 제2 연결포트(12)와 연통되고, 제2 배기관(84) 상에 2 배기관(84)을 연통 또는 차단시키기 위한 제6 밸브(841)가 연결된다.
더 구체적으로, 제3 밸브(811)와 제6 밸브(841)는 연통 상태이고, 제4 밸브(821)와 제5 밸브(831)는 차단 상태일 때, 이동식 에어컨이 에너지 저장 모드로 스위칭되도록 제어하고, 제4 밸브(821)와 밸브(831)가 연통 상태이고, 제3 밸브(811)와 제6 밸브(841)는 차단 상태일 때, 이동식 에어컨이 제냉 모드로 스위칭되도록 제어한다. 구조가 간단하고, 조립이 편리한 장점을 구비한다.
구체적 실시예4(도 5에 도시됨)
이동식 에어컨은 제1 열교환기(10), 상 변화 에너지 저장 열교환 장치(20)(제2 열교환기 및 제2 열교환기와 열교환하는 상 변화 에너지 저장 작동 매체 포함), 제1 분기유로(51), 제2 분기유로(52) 및 제1 열교환기(10)와 열교환을 수행하도록 공기를 구동하기 위한 팬(90)을 포함한다. 제1 열교환기(10)는 2개의 냉매가 제1 열교환기(10)로 출입하기 위한 연결포트를 포함하는 바, 각각 제1 연결포트(11)와 제2 연결포트(12)이다. 제냉 모드일 때, 제1 연결포트(11)는 냉매 입구이고, 제2 연결포트(12)는 냉매 출구이다. 에너지 저장 모드일 때, 제1 연결포트(11)는 냉매 출구이고, 제2 연결포트(12)는 냉매 입구이다. 제2 열교환기는 2개의 냉매가 제2 열교환기로 출입하기 위한 연결포트를 포함하는 바, 각각 제3 연결포트(21)와 제4 연결포트(22)이다. 제냉 모드일 때, 제4 연결포트(22)는 냉매 입구이고, 제3 연결포트(21)는 냉매 출구이다. 에너지 저장 모드일 때, 제4 연결포트(22)는 냉매 출구이고, 제3 연결포트(21)는 냉매 입구이다. 여기서, 제1 분기유로(51)는 제1 열교환기(10)의 제1 연결포트(11) 및 제2 열교환기의 제3 연결포트(21)와 연통되고, 제1 분기유로(51)가 연통될 때, 제2 열교환기의 제3 연결포트(21)로부터 제1 열교환기(10)의 제1 연결포트(11)로의 연통을 실현한다. 제2 분기유로(52)는 제1 열교환기(10)의 제2 연결포트(12) 및 제2 열교환기의 제4 연결포트(22)와 연통되어, 제1 분기유로(51), 제2 분기유로(52), 제1 열교환기(10) 및 제2 열교환기가 회로를 형성하도록 한다.
대응되는 구체적인 작업 상황에 대해 설명하면, 냉매가 상 변화 에너지 저장 열교환 장치(20)에서 제2 열교환기를 통해 얼음과 충분히 열교환하고, 상 변화 에너지 저장 열교환 장치(20) 중의 제2 열교환기 내의 냉매 온도가 실온보다 3℃~10℃ 낮도록 온도가 낮아지면, 냉매는 제2 열교환기로부터 배출된 후, 직접 제1 분기유로(51)를 따라 제1 열교환기(10)로 진입하여 흡열 증발할 수 있다.
여기서, 제2 열교환기는 제1 열교환기(10)의 상측에 배치된다. 이에 따라, 냉매가 상 변화 에너지 저장 열교환 장치(20) 중의 제2 열교환기에서 액체로 응축된 후, 중력 위치 에너지를 통해 제1 분기유로(51)를 따라 능동적으로 제1 열교환기(10)로 하강한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 열교환기(10)에서, 냉매가 흡열 증발하여 형성된 열기는 상승하여 상 변화 에너지 저장 열교환 장치(20)의 제2 열교환기로 진입하고, 계속하여 방열하여 응축됨으로써 냉매 순환을 형성한다. 따라서, 상 변화 에너지 저장 열교환 장치(20)는 시스템에서의 위치가 제1 열교환기(10)의 위치보다 약간 높아야 한다. 해당 해결수단의 장점은 에어컨의 작동이 순환 펌프 등의 에너지 소모 부재에 의존할 필요가 없으므로, 에너지를 절약하고, 동시에 펌프의 노이즈 문제도 해소된다.
물론 수요에 따라, 제1 분기유로(51) 및/또는 제2 분기유로(52)에 냉매의 유동을 구동하기 위한 펌프 등의 구동부재를 연결하고, 상술한 제2 열교환기를 제1 열교환기(10)의 상측에 배치되도록 하는 특징을 대체할 수도 있다.
본 출원에서, 용어 “제1”, “제2”, “제3”…“제6”은 단지 설명의 목적으로 사용될 뿐, 상대적 중요성을 지시하거나 암시하는 것으로 이해하여서는 아니 된다. 용어 “복수”는 기타 명확한 한정이 없는 한, 둘 또는 둘 이상을 나타낸다. “장착”, “서로 연결”, “연결”, “연통” 등의 용어는 모두 넓은 범위로 이해되어야 한다. 예를 들어, “연결”은 고정적 연결일 수 있고, 탈착 가능한 연결, 또는 일체적인 연결일 수도 있다. “서로 연결”은 직접적 연결일 수 있고, 중간 매체를 통한 간접적 연결일 수도 있다. 본 분야의 통상의 지식을 가진 자들은, 구체적인 경우에 따라 상술한 용어가 본 출원에서의 구체적인 의미를 이해할 수 있다.
본 출원의 기재에서, 용어 “상”, “하” 등이 가리키는 방위 또는 위치 관계는 도면에 도시된 바와 같은 방위 또는 위치관계로서, 본 발명의 설명의 편의성 및 기재의 간력성을 위한 것이며, 가리키는 장치 또는 유닛이 반드시 특정 방향을 구비하여, 특정된 방위로 구성 및 조작되어야 하는 것을 가리키거나 암시하는 것은 아님을 이해하여야 한다. 따라서, 본 발명에 대한 한정으로서 이해되어서는 아니된다.
본 명세서의 기재에서, 용어 “일 실시예”, “일부 실시예”, “구체적인 실시예” 등의 기재는 해당 실시예 또는 예시와 결합하여 기재되는 구체적 특징, 구조, 재료 또는 특점이 본 출원의 적어도 하나의 실시예 또는 예시에 포함되는 것을 의미한다. 본 명세서에서, 상술한 용어의 시의성 표현은 반드시 동일한 실시예 또는 실예를 가리키는 것은 아니다. 또한, 기재되는 구체적 특징, 구조, 재료 또는 특점은 어느 하나 또는 복수의 실시예 또는 예시에서 적합한 방식으로 결합될 수 있다.
상술한 내용은 본 출원의 바람직한 실시예일뿐, 본 출원에 대해 한정하지 않는다. 본 분야의 기술자는, 본 출원에 대해 다양한 변경 및 수정을 가할 수 있다. 본 출원의 사상과 원칙을 벗어나지 않는 범위 내에서 이루어진 모든 수정, 동등한 치환, 개선 등은 모두 본 출원의 보호범위 내에 포함되어야 한다.
10 : 제1 열교환기 11 : 제1 연결포트
12 : 제2 연결포트 20 : 상 변화 에너지 저장 열교환 장치
21 : 제3 연결포트 22 : 제4 연결포트
41 : 제1 모세관 42 : 제1 체크 밸브
43 : 제2 모세관 44 : 제2 체크 밸브
51 : 제1 분기유로 52 : 제2 분기유로
60 : 압축기 61 : 배기구
62 : 가스 환류구 70 : 사방 밸브
81 : 제1 가스 환류관 811 : 제3 밸브
82 : 제2 가스 환류관 821 : 제4 밸브
83 : 제1 배기관 831 : 제5 밸브
84 : 제2 배기관 841 : 제6 밸브
90 : 팬

Claims (19)

  1. 이동식 에어컨으로서,
    제1 열교환기, 상 변화 에너지 저장 열교환 장치, 제1 냉매관로 및 제2 냉매관로를 포함하되,
    상기 제1 열교환기는 냉매의 출입을 위한 제1 연결포트 및 제2 연결포트를 구비하고,
    상기 상 변화 에너지 저장 열교환 장치는 제2 열교환기 및 상 변화 에너지 저장 작동 매체를 포함하고, 상기 제2 열교환기와 상기 상 변화 에너지 저장 작동 매체는 열교환을 수행할 수 있으며, 상기 제2 열교환기는 냉매의 출입을 위한 제3 연결포트 및 제4 연결포트를 구비하고,
    상기 제1 냉매관로는 상기 제1 연결포트 및 상기 제3 연결포트와 연결되고
    상기 제2 냉매관로는 상기 제2 연결포트 및 상기 제4 연결포트와 연결되고,
    상기 제1 냉매관로는 제1 분기유로 및 제1 단일 방향 스로틀 브랜치를 포함하고,
    상기 제1 분기유로는 상기 제3 연결포트에서 배출하는 냉매를 직접 상기 제1 연결포트를 통해 상기 제1 열교환기 내부로 배출하여 증발하게 하여, 상기 냉매가 상기 제1 열교환기에 진입하기 전에 스로틀을 거치지 않게 할 수 있고,
    상기 제1 냉매관로는 제2 단일 방향 스로틀 브랜치를 포함하고,
    냉매가 상기 제1 단일 방향 스로틀 브랜치의 스로틀을 거친 후의 압력 강하가 상기 제2 단일 방향 스로틀 브랜치의 스로틀을 거친 후의 압력 강하보다 작고,
    상기 제1 분기유로는 상기 제1 연결포트 및 상기 제3 연결포트와 연통되고, 상기 제1 분기유로는 도통 시 상기 제1 연결포트와 상기 제3 연결포트를 도통시키거나, 또는 상기 제1 연결포트 및 상기 제3 연결포트와 연통되는 상기 제1 단일 방향 스로틀 브랜치는 상기 제2 열교환기로부터 제공되는 냉매를 스로틀한 후, 상기 제1 열교환기로 수송하고,
    상기 제1 연결포트 및 상기 제3 연결포트와 연통되는 상기 제2 단일 방향 스로틀 브랜치는 상기 제1 열교환기로부터 제공되는 냉매를 스로틀한 후, 상기 제2 열교환기로 수송하고,
    상기 이동식 에어컨이 제냉 모드로 작동할 시, 냉매는 상기 제3 연결포트로부터 상기 제1 연결포트로 유동되고,
    상기 이동식 에어컨은,
    상기 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 온도를 검출하고, 상기 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 온도가 기설정 상한값으로 상승이 검출될 경우, 제1 신호를 발송하도록 하는 온도 검출 유닛;
    알람 장치; 및
    상기 온도 검출 유닛과 전기적으로 연결되는 컨트롤러를 더 포함하고,
    상기 컨트롤러는, 상기 제1 신호를 기초로, 상기 이동식 에어컨이 상기 제냉 모드로 작동하는 것을 중지하도록 명령을 발송하여 응답하도록 하거나, 상기 제1 신호를 기초로, 상기 알람 장치가 알람 기능을 수행하도록 트리거하는 명령을 발송하여 응답하고,
    상기 이동식 에어컨이 에너지 저장 모드로 작동할 때, 냉매는 상기 제1 연결포트로부터 상기 제3 연결포트로 유동되고,
    상기 온도 검출 유닛은 상기 상 변화 에너지 저장 작동 매체의 온도가 기설정 하한값으로 낮아진 것이 검출될 경우 제2 신호를 발송할 수 있고, 상기 컨트롤러는 상기 제2 신호를 기초로, 상기 이동식 에어컨이 상기 에너지 저장 모드로 작동하는 것을 중지하도록 하는 명령을 발송하여 응답하도록 하는 것을 특징으로 하는, 이동식 에어컨.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제3 연결포트로부터 유출되는 냉매의 온도가 현재 실온보다 적어도 3℃낮을 시, 상기 제1 분기유로가 도통되는 것을 특징으로 하는, 이동식 에어컨.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기설정 상한값은 8℃~20℃이거나, 또는 상기 기설정 하한값은 -10℃~-4℃인 것을 특징으로 하는, 이동식 에어컨.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 냉매관로는 상기 제2 연결포트 및 상기 제4 연결포트와 연통되는 제2 분기유로를 포함하고,
    상기 제2 열교환기가 상기 제1 열교환기보다 높게 배치되어, 상기 제1 분기유로가 연통 시, 상기 제2 열교환기 중의 냉매가 상기 제1 분기유로를 따라 중력으로 상기 제1 열교환기로 수송되도록 하거나, 또는
    상기 제1 분기유로 및 상기 제2 분기유로 중 적어도 하나에 냉매 유동을 구동하는 구동부재가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는, 이동식 에어컨.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 냉매관로는,
    배기구와 가스 환류구를 포함하는 압축기;
    상기 배기구, 상기 가스 환류구, 상기 제2 연결포트 및 상기 제4 연결포트와 연통되는 사방 밸브를 포함하고,
    상기 사방 밸브는 제1 상태에서, 상기 배기구와 상기 제4 연결포트 사이가 연통되도록 제어하고, 상기 가스 환류구와 상기 제2 연결포트 사이가 연통되도록 제어하며,
    상기 사방 밸브는 제2 상태에서, 상기 가스 환류구와 상기 제4 연결포트 사이가 연통되도록 제어하고, 상기 배기구와 상기 제2 연결포트 사이가 연통되도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 이동식 에어컨.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 냉매관로는,
    가스 환류구와 배기구를 구비하는 압축기;
    상기 가스 환류구 및 상기 제4 연결포트와 연통되며, 제1 가스 환류관을 연통 또는 차단시키는 제3 밸브가 연결되어 있는 제1 가스 환류관;
    상기 가스 환류구 및 상기 제2 연결포트와 연통되며, 제2 가스 환류관을 연통 또는 차단시키는 제4 밸브가 연결되어 있는 제2 가스 환류관;
    상기 배기구 및 상기 제4 연결포트와 연통되며, 제1 배기관을 연통 또는 차단시키는 제5 밸브가 연결되어 있는 제1 배기관; 및
    상기 배기구 및 상기 제2 연결포트와 연통되며, 제2 배기관을 연통 또는 차단시키는 제6 밸브가 연결되어 있는 제2 배기관
    을 포함하는 것을 특징으로 하는, 이동식 에어컨.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 압축기 상에 상기 압축기가 외부 전원과 전기적으로 연결되는 연결구가 설치되거나, 또는
    상기 이동식 에어컨은 상기 압축기와 전기적으로 연결되며, 상기 압축기로 전원을 제공하는 배터리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 이동식 에어컨.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 열교환기는 코일 파이프 열교환기, 핀 튜브 열교환기, 로터 윙 타입 열교환기 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 이동식 에어컨.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 단일 방향 스로틀 브랜치 또는 상기 제2 단일 방향 스로틀 브랜치는 모세관, 전자 팽창 밸브, 열팽창 밸브 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 이동식 에어컨.
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