KR20030003589A - Ｇｈｐ를 이용한 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 GHP를 이용한 공기조화기에 관한 것으로, 그 목적은 GHP 실외기와 기존의 공기조화기를 조합하여 넓은 장소에 집중적인 냉ㆍ난방이 필요한 곳에 적용하고, 기존 장치에서 냉ㆍ온수 유니트 및 냉각탑을 없앰으로써 불필요한 건축면적을 줄이고, 복잡한 배관을 없앰과 동시에 물을 냉각수를 사용함으로 인한 공기조화기의 동파 우려를 없애고, 덕트를 이용하여 집중 냉ㆍ난방을 하므로 각각의 냉매배관 및 실내기가 필요 없어 경비절감의 효과도 기대할 수 있는 냉난방 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 구성은 냉난방 공조 시스템에 있어서, 냉매를 강제 순환시키는 GHP와 이를 가동시키는 엔진과 냉매를 열교환시키는 방열기로 이루어진 실외기와, 상기 실외기로부터 냉매를 공급받는 공기조화기와, 공기조화기로부터 발생된 냉풍 또는 온풍을 공급받는 덕트로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

ＧＨＰ를 이용한 공기조화기{Air conditioner using Gas Heat Pump}

본 발명은 GHP를 이용한 공기조화기에 관한 것으로, 자세하게는 가스히트펌프를 사용하여 냉각탑을 사용하지 않으면서도 냉풍 또는 온풍을 발생시켜 대규모 시설에 집중적인 냉난방을 할 수 있도록 한 시스템에 관한 것이다.

일반적인 냉난방 시스템은 냉ㆍ온수 유니트, 냉각탑을 이용하여 유니트에서 만들어지는 냉ㆍ온수를 배관을 통하여 공조기 또는 휀코일 유니트로 보내어 냉ㆍ 난방을 하는 시스템이 있다.

도 2는 종래의 냉각탑을 이용한 냉난방 공조 시스템도를 개략적으로 도시하고 있는데, 공기조화기(2)로부터 발생된 냉풍 또는 온풍을 실내에 설치된 덕트(3)를 통하여 공급하는 모습을 도시하고 있다.

상기 공기조화기에는 냉온수 유니트(4)가 연결되고, 이 냉온수 유니트(4)에는 냉각탑(5)이 연결 설치된 모습을 도시하고 있다.

상기 냉ㆍ온수 유니트의 내부에는 냉매가 저장, 순환되어 냉수를 만들 수 있도록 하며 경유 또는 가스를 연료로 하여 버너로 온수를 만든다.

이 물을 펌프로 공기조화기 코일(도시없음)까지 보내어 공조기 내부에 장치된 휀(도시없음)을 가동하면 찬바람 더운 바람이 덕트를 통하여 냉ㆍ난방 하고자 하는 곳까지 보내지게 되며, 공기조화기 대신에 휀코일 유니트를 사용하고자 할 경우에는 냉온수 유니트에서 만들어낸 냉ㆍ온수를 휀코일 유니트 내부에 장착된 코일까지 보내어 작은 휀으로 불어내면 냉ㆍ난방을 할 수 있다.

여기서 냉ㆍ온수 유니트에서 발생하는 열의 냉각을 위하여 별도로 냉각탑을 설치한다.

상기와 같은 종래 공조기 또는 휀 코일 유니트 시스템의 장점으로는 덕트를 통해 전달되므로 집중적인 냉ㆍ난방이 가능하다는 장점이 있다.

하지만 상기와 같은 종래 공조기 또는 휀 코일 유니트 시스템의 단점은 냉ㆍ온수 유니트, 냉각탑등을 설치하여야 하는 기계실이 필요하다는 점이다.

자세하게 설명하자면 상기와 같은 시스템을 이용하기 위해서는 기계실 내부에 복잡한 배관을 설치하여야 한다.

또한 냉ㆍ온수 유니트에서 만들어진 냉수 및 온수를 보내야 하는 장치가 필요하며, 이를 공조기 및 휀 코일 유니트까지 보낼 수 있도록 각각의 배관 설비가 필요하다.

또한 물이 배관을 따라 코일로 전달되어 순환되므로 동절기 배관 및 공기 조화기의 코일 동파 발생의 우려가 있다.

또한 배관을 따라 공기조화기 및 휀 코일 유니트의 코일까지 전달되는 과정에서 물의 온도 변화로 냉ㆍ난방의 효율이 저하된다.

따라서 다수의 장소를 개별적 냉ㆍ난방하기 어려워 필요한 만큼의 에너지를 사용하지 못하므로 에너지의 낭비가 심하다.

상기와 같은 방식과 다른 방식으로 이루어진 공조시스템으로는 GHP(Gas Heat Pump)를 사용한 시스템이 있다.

가스 히트 펌프라고 하며 일반적인 냉ㆍ난방 시스템과는 달리 가스 엔진을탑재한 실외기에서 엔진의 힘으로 압축하여 강제로 냉매를 순환시켜 냉ㆍ난방 할 수 있는 시스템이다.

도 3은 종래의 GHP를 이용한 냉난방 시스템도를 도시하고 있는데, 실내에 설치된 실내기(6)와 이와 연결된 실외기(1)로 구성되는데, 이 실외기는 방열기(13)와, 이 방열기와 연결된 GHP(11)와 GHP를 가동시키는 엔진(12)으로 구성된다.

도면은 운전 조건에 따른 냉방(여름철) 및 난방(겨울철) 운영도를 도시한다.

난방시에는 GHP를 가동시키는 엔진에서 발생되는 엔진 냉각수(온수)를 실외 교환기의 냉매를 가열하여 난방 효과를 증대시킬 수도 있다.

상기와 같은 시스템은 냉ㆍ온수 유니트 냉각탑을 이용하여 물을 순환하는 방식과는 달리 냉매를 직접 실내기(공조 유니트)까지 보내어 냉방하는, 우리가 일반적으로 사용하는 에어컨의 방식을 생각할 수 있으며, 냉방의 순환방식을 반대로 냉매를 회전시켜 난방을 하는 방식이다.

실내기(공조 유니트)에는 역시 코일(도시없음)이 장착되어 실외기에서 보내어진 냉매가 순환하며 이를 휀으로 불어내어 찬 바람과 더운 바람을 만들어 낸다 할 수 있다.

상기 GHP를 이용한 공조시스템의 장점으로는 냉ㆍ온수 유니트 냉각탑등을 설치하여야 하는 기계실이 필요 없다는 장점과,

기계실 내부에 복잡한 배관을 설치할 필요가 없다는 장점과,

냉ㆍ온수 유니트에서 만들어진 냉수 및 온수를 보내야 하는 장치가 필요 없으며 이를 공조기 및 휀 코일 유니트까지 보낼 수 있도록 각각의 배관설비 또한 필요 없다. 냉매가 직접 배관을 따라 코일로 전달되어 순환되므로 동절기 냉매배관 및 실내기의 코일 동파 우려가 없다는 장점과,

배관을 따라 실내기(공조 유니트) 코일까지 전달되는 과정에서 냉매의 온도변화가 없으므로 냉ㆍ난방의 효율이 증대할 수 있다는 장점과,

다수의 장소를 개별적 냉ㆍ난방하기 용이하므로 필요한 만큼의 에너지를 사용 에너지의 낭비를 막을 수 있다는 장점이 있다.

상기 GHP를 이용한 공조시스템의 단점으로는 집중적인 냉ㆍ난방이 필요한 곳에 용이하지 못하다는 단점이 있다..

실내기에 각각의 냉매 배관을 연결하여야 하므로 넓은 장소의 냉ㆍ난방에는 다수의 실내기가 필요하여 설치비 및 관리비용이 높아져 적합하지 못하다는 단점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 GHP 실외기와 기존의 공기조화기를 조합하여 넓은 장소에 집중적인 냉ㆍ난방이 필요한 곳에 적용하고,

기존 장치에서 냉ㆍ온수 유니트 및 냉각탑을 없앰으로써 불필요로 건축면적을 줄이고, 복잡한 배관을 없앰과 동시에 물을 냉각수를 사용함으로 인한 공기조화기의 동파 우려를 없애고, 덕트를 이용하여 집중 냉ㆍ난방을 하므로 각각의 냉매배관 및 실내기가 필요 없어 경비절감의 효과도 기대할 수 있는 냉난방 장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 GHP에서 직접 순환되는 냉매를 기존에 공기조화기의 코일로 보내어 휀으로 덕트를 통하여 냉난방을 하는 장치를 제공함으로써 달성된다.

도 1 은 GHP를 이용한 본 발명의 개략적인 냉난방 시스템도,

도 2 는 종래의 냉각탑을 이용한 냉난방 공조 시스템도,

도 3 은 종래의 GHP를 이용한 냉난방 시스템도,

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1) : 실외기 (2) : 공기조화기

(3) : 덕트 (4) : 냉온수 유니트

(5) : 냉각탑 (6) : 실내기

(11) : GHP (12) : 엔진

(13) : 방열기

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 GHP를 이용한 본 발명의 개략적인 냉난방 시스템도를 도시하고 있는데, 그 구성은 냉난방 공조 시스템에 있어서,

냉매를 강제 순환시키는 가스히트펌프(GHP,11)와 이를 가동시키는 엔진(12)과 냉매를 열교환시키는 방열기(13)로 이루어진 실외기와(1),

상기 실외기로부터 공급되는 냉매가 코일에서 열교환되고, 이를 휀을 사용하여 냉풍 또는 열풍을 발생시키는 공기조화기(2)와,

공기조화기로부터 냉풍 또는 온풍을 공급받는 덕트(3)로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명의 냉난방 방식은 운전조건에 따라 교환되는데, 냉방시에는 실외기로부터 저온 저압의 냉매액을 이와 연결된 공기조화기에 공급하여 열교환시키고, 열교환된 고온 고압의 냉매가스를 다시 실외기에서 열교환시켜 저온 저압의 냉매액으로 만든다.

난방시는 상기와 반대 방법으로 행해진다.

또한 난방시에는 GHP를 가동시키는 엔진에서 발생되는 엔진 냉각수(온수)를 실외 교환기의 냉매를 가열하여 난방 효과를 증대시켜 작동시키도록 구성한다.

상기와 같은 본 발명의 실시예는 다음과 같다.

먼저 실외기의 엔진을 가동시키면 GHP가 작동하여 냉매를 강제로 압축하여 순환시키고, 순환과정에서 실외기의 방열기를 통하여 열교환된 냉매가 공기조화기코일까지 공급되어 공기와 열교환되며, 이때 휀에 의해 열풍 또는 냉풍이 덕트로 공급된다.

공급된 냉풍 또는 온풍은 덕트의 개방구를 통하여 특정 지역을 냉난방 시킨다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상기와 같은 본 발명의 시스템은 넓은 장소에 집중적인 냉ㆍ난방시, 냉ㆍ온수 유니트 및 냉각탑의 불필요로 건축면적이 줄어들 뿐 아니라 복잡한 배관이 필요 없으며 공기조화기의 동파 우려가 없다는 장점과,

또한 덕트를 이용하여 집중 냉ㆍ난방을 하므로 각각의 냉매배관 및 실내기가 필요 없어 경비절감의 효과도 기대할 수 있다는 등의 장점이 있다.

Claims (1)

1. 냉난방 공조 시스템에 있어서,

   냉매를 강제 순환시키는 가스히트펌프(GHP)와 이를 가동시키는 엔진과 냉매를 열교환시키는 방열기로 이루어진 실외기와,

   상기 실외기로부터 공급되는 냉매가 코일에서 열교환되고, 이를 휀을 사용하여 냉풍 또는 열풍을 발생시키는 공기조화기와,

   공기조화기로부터 냉풍 또는 온풍을 공급받는 덕트로 구성된 것을 특징으로 하는 GHP를 이용한 공기조화기.