KR20050102901A - Device of heat-change for air-conditioner - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공기조화기의 열교환 장치에 관한 것으로서, 고온의 액체를 저장하는 축열조(Additional Energy Source)와; 상기 축열조에 저장되어 있는 고온의 액체가 공급되어 공기를 예열시키는 제 1 열교환기와, 상기 예열된 공기를 냉매와 열교환이 가능하도록 하는 제 2 열교환기를 포함하고 있는 공기조화기로 구성되어 있어 난방 시에 저온, 저압의 냉매가 제 2 열교환기에서 제 1 열교환기를 통과한 예열된 공기와 열교환을 하게 되어 공기조화기의 효율이 증가하고, 연료 전지에서 생성되는 온수가 가지고 있는 열이 회수됨에 따라 연료 전지의 효율이 극대화되는 효과가 있다.The present invention relates to a heat exchange device for an air conditioner, comprising: a heat storage tank for storing a high temperature liquid; It is composed of an air conditioner including a first heat exchanger for preheating air by supplying a high temperature liquid stored in the heat storage tank, and a second heat exchanger for allowing heat exchange with the refrigerant. The low pressure refrigerant exchanges heat with the preheated air passing through the first heat exchanger in the second heat exchanger, thereby increasing the efficiency of the air conditioner and recovering the heat of the hot water generated in the fuel cell. The efficiency is maximized.
Description
본 발명은 공기조화기의 열교환 장치에 관한 것으로서, 난방 시에 축열조에 저장되는 고온의 액체를 이용하여 공기조화기 공급되는 공기를 미리 예열하여 저온, 저압의 냉매가 공기와 열교환할 때 그 효율을 증대하는 공기조화기의 열교환 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchange device of an air conditioner, and preheats the air supplied to the air conditioner by using a high temperature liquid stored in the heat storage tank during heating to improve the efficiency when the low temperature and low pressure refrigerant exchanges heat with air. It relates to a heat exchange device of an increasing air conditioner.
일반적으로 공기조화기는 실내 공기를 쾌적한 조건으로 유지할 수 있도록 흡입공기를 처리하여 건물 또는 방에 공급하는 장치로서 크게 일체형(window type)과 분리형(separate type 또는 split type)이 있다.In general, an air conditioner is a device for treating intake air and supplying it to a building or a room so as to maintain indoor air in a comfortable condition.
상기 일체형과 분리형은 기능적으로는 같지만 일체형은 냉각 방열의 기능을 일체화하여 가옥의 벽에 구멍을 뚫거나 창에 장치를 걸어서 직접 설치한 것이고, 분리형은 실내 측과 실외 측에 냉각 방열 기능을 분리하여 설치한 것이다.The one-piece type and the separate type are functionally the same, but the one-piece type integrates the function of cooling heat dissipation, and is directly installed by drilling a hole in the wall of the house or by hanging the device on the window. The separate type is installed by separating the cooling heat dissipation function on the indoor side and the outdoor side. It is.
도 1은 종래기술에 따른 분리형 공기조화기가 도시된 사시도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 공기조화기의 실외기가 표현된 단면도이다.1 is a perspective view showing a separate air conditioner according to the prior art, Figure 2 is a cross-sectional view of the outdoor unit of the air conditioner according to the prior art.
종래 기술에 따른 분리형 공기조화기는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 실내기(1)와 실외기(2)로 구성되고, 실내기(1)에는 실내의 공기를 실내기 내부로 흡입한 후 실내로 토출시키는 실내 송풍기(11)와, 실내기(1) 내로 흡입된 공기를 냉매와 열교환되도록 하여 가열 또는 냉각시키는 실내 열교환기(13)가 장착된다.The separate type air conditioner according to the prior art is composed of an indoor unit 1 and an outdoor unit 2, as shown in Figs. 1 and 2, the indoor unit (1) is to suck the air of the room into the indoor unit and discharge it to the room An indoor blower 11 and an indoor heat exchanger 13 for heating or cooling the air sucked into the indoor unit 1 by heat exchange with a refrigerant are mounted.
그리고 실외기(2)에는 내부에 공간을 만드는 케이싱(27)과, 상기 케이싱(27)내부에 구비되는 냉매를 압축하는 압축기(25)와, 실외의 공기를 실외기 내부로 흡입시킨 후 실외로 다시 토출시키는 실외 송풍기(21)와, 상기 실외 송풍기(21)에 의해 흡입된 공기를 냉매와 열교환되도록 하는 실외 열교환기(23)를 포함한다. 그리고 상기 실내기(1)와 실외기(2)는 냉매가 이동할 수 있는 냉매배관(15)에 의하여 서로 연결된다.The outdoor unit 2 includes a casing 27 for creating a space therein, a compressor 25 for compressing a refrigerant provided in the casing 27, and outdoor air being sucked into the outdoor unit and then discharged back to the outdoor unit. The outdoor blower 21, and the outdoor heat exchanger 23 to heat exchange the air sucked by the outdoor blower 21 with the refrigerant. The indoor unit 1 and the outdoor unit 2 are connected to each other by a refrigerant pipe 15 through which the refrigerant can move.
상기와 같이 구성된 종래의 공기조화기의 실내기(1)가 난방 구동되면, 상기 압축기(25)에서 압축된 고온, 고압의 냉매는 냉매배관(15)를 통하여 상기 실내기(1)의 실내 열교환기(13)로 보내진다. 상기 실내 열교환기(13)로 유입된 고온, 고압의 기체 냉매는 액체로 응축되면서 주변으로 냉매의 열을 방열하여 실내기(1)가 난방기로서의 기능을 수행하도록 한다. 그런 다음, 상기 실내 열교환기(13)를 지난 냉매는 팽창 기구(미도시)를 지나면서 저온, 저압으로 팽창되어 상기 실외 열교환기(23)로 유입되고, 상기 실외 열교환기(23)를 통과하는 냉매는 주변 공기와의 열교환에 의해 기체 상태로 증발되어, 상기 압축기(25)로 순환된다.When the indoor unit 1 of the conventional air conditioner configured as described above is heated and driven, the high temperature and high pressure refrigerant compressed by the compressor 25 is transferred to the indoor heat exchanger of the indoor unit 1 through the refrigerant pipe 15. 13) is sent to. The high-temperature, high-pressure gas refrigerant introduced into the indoor heat exchanger 13 condenses into a liquid and radiates heat of the refrigerant to the surroundings so that the indoor unit 1 functions as a heater. Then, the refrigerant passing through the indoor heat exchanger 13 is expanded at a low temperature and low pressure while passing through an expansion mechanism (not shown), flows into the outdoor heat exchanger 23, and passes through the outdoor heat exchanger 23. The refrigerant is evaporated to a gaseous state by heat exchange with ambient air, and circulated to the compressor 25.
한편 도 3은 일반적인 연료 전지의 막집합체(MEA)가 표현된 단면도이다. 3 is a cross-sectional view illustrating a membrane assembly (MEA) of a general fuel cell.
연료 전지(Fuel-Cell)는 전기화학적 반응을 이용하여 연료로부터 직접 전기를 발생시키는 고효율의 무공해의 새로운 발전 장치로서 배기가스가 없어 환경에 친밀한 특성을 가지고, 기존 동력 장치에 비하여 효율이 높은 새로운 발전장치이다. 상기 연료 전지의 기본 원리은 수소와 산소가 결합하여 물을 생성하면서 전기를 발생시키는 것이다.Fuel-Cell is a new, high-efficiency, pollution-free power generation unit that generates electricity directly from fuel by using electrochemical reactions. It has no exhaust gas and is environmentally friendly. Device. The basic principle of the fuel cell is to combine with hydrogen and oxygen to generate electricity while generating water.
상기 연료 전지는 스텍(stack)에서 반응이 이루어지는데, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 스텍은 막집합체(MEA)(3)를 차례로 적층하여 구성하고, 상기 막집합체(3)는 음극(Anode)(32)에서는 2H2 ?? 4H+ + 4e- 반응 (이하 제 1 반응이라고 한다)이 일어나고 양극(Cathode)(33)에서는 O2 + 4H+ + 4e- ?? 2H2 O 반응 (이하 제 2 반응이라고 한다)이 일어난다.The fuel cell is reacted in a stack, and as shown in FIG. 3, the stack is formed by sequentially stacking membrane assemblies (MEAs) 3, and the membrane assemblies 3 are anodes. At 32, 2H 2 ?? 4H + + 4e - The reaction (hereinafter referred to as the first reaction), this taking place in the cathode (Cathode) (33) O 2 + 4H + + 4e - ?? A 2H 2 O reaction (hereinafter referred to as a second reaction) occurs.
상기 음극(32)에서 생성되는 H+(수소이온)은 고분자 전해질 막(Polymer Electrolyte)(31)을 통과하여 상기 음극(72)으로 이동하여 반응한다.H + (hydrogen ion) generated in the cathode 32 passes through a polymer electrolyte 31 and moves to the cathode 72 to react.
그리고 상기 음극(32)에서는 상기 제 1 반응의 결과로 생성되는 e-(전자)가 외부 저항에서 에너지를 생성한 다음에 상기 양극(33)으로 이동되어 양극(33)에서의 제 2 반응이 이루어진다. 여기서 상기 제 2 반응에서 보는 바와 같이 연료 전지의 부산물로는 물(H2O)이 생성되는데 상기 물은 축열조에 저장된다.In the cathode 32, e − (electron) generated as a result of the first reaction generates energy at an external resistance, and then moves to the anode 33 to perform a second reaction at the anode 33. . As shown in the second reaction, water (H 2 O) is generated as a by-product of the fuel cell, and the water is stored in the heat storage tank.
그러나 종래 기술에 따른 공기조화기는 동절기의 난방 시에 실외기에서 냉매가 기체 상태로 증발되는 경우에 저온, 저압의 냉매가 온도가 낮은 주변 공기와의 열교환이 이루어지므로, 온도가 높은 주변공기와 열교환이 이루어질 때에 비하여 상대적으로 공기조화기의 효율이 낮아지는 문제점이 있다.However, in the air conditioner according to the prior art, when the refrigerant evaporates in the gas state in the outdoor unit during winter heating, the low temperature and low pressure refrigerant exchanges heat with the ambient air having a low temperature. There is a problem that the efficiency of the air conditioner is relatively lower than when made.
또한 종래 기술에 따른 축열조에 저장되어 있는 연료전지에서 생성된 온수의 열이 회수되지 못하는 경우에는 연료 전지의 효율이 50% 이하가 되고, 이는 이상적으로 연료전지에서 생성된 온수의 열이 완벽히 회수되는 경우의 효율인 80%에 비하여 상대적으로 효율이 떨어지는 문제점이 있다.In addition, when the heat of the hot water generated in the fuel cell stored in the heat storage tank according to the prior art is not recovered, the efficiency of the fuel cell is 50% or less, which is ideally perfect for recovering the heat of the hot water generated in the fuel cell. There is a problem that the efficiency is relatively low compared to the efficiency of 80% of the case.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 동절기의 난방 시에 실외 공기의 온도가 낮은 경우 실외기에서 냉매가 기체 상태로 증발되는 경우에 저온, 저압의 냉매가 제 2 열교환기에서 제 1 열교환기를 통과한 예열된 공기와 열교환을 하게 되어 공기조화기의 효율을 증대할 수 있고, 연료 전지에서 생성되는 온수가 축열조에 저장되고 상기 온수가 가지고 있는 열이 제 1 열교환기에서 회수됨에 따라 연료 전지의 효율이 극대화되는 공기조화기의 열교환 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, when the temperature of the outdoor air during the heating of the winter is low temperature, low-pressure refrigerant when the refrigerant evaporated in the gas state in the outdoor unit is a second heat exchanger Heat exchange with the preheated air passing through the first heat exchanger in the can increase the efficiency of the air conditioner, the hot water generated in the fuel cell is stored in the heat storage tank and the heat of the hot water is recovered in the first heat exchanger The purpose of the present invention is to provide a heat exchanger of an air conditioner in which the efficiency of a fuel cell is maximized.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기의 열교환 장치는 고온의 액체를 저장하는 축열조(Additional Energy Source)와; 상기 축열조에 저장되어 있는 고온의 액체가 공급되어 공기를 예열시키는 제 1 열교환기와, 상기 예열된 공기를 냉매와 열교환이 가능하도록 하는 제 2 열교환기를 포함하고 있는 공기조화기로 구성된 것을 특징으로 한다.The heat exchanger of the air conditioner according to the present invention for solving the above problems is a heat storage tank (Additional Energy Source) for storing a high temperature liquid; And an air conditioner including a first heat exchanger for supplying hot liquid stored in the heat storage tank to preheat the air, and a second heat exchanger for exchanging the preheated air with a refrigerant.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 열교환 장치의 일실시예가 도시된 일부 절결 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 공기조화기의 열교환 장치의 실외기가 표현된 단면도이다.Figure 4 is a partially cutaway perspective view showing an embodiment of a heat exchanger of the air conditioner according to the present invention, Figure 5 is a cross-sectional view of the outdoor unit of the heat exchanger of the air conditioner according to the present invention.
본 실시예에 따른 공기조화기의 열교환장치는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 실내기(4)와, 실외기(5)와, 상기 실내기(4)와 실외기(5)로 연결되는 냉매배관(45)과, 고온의 액체를 저장하는 축열조(6)와, 상기 축열조(6)에서 상기 실외기(5)로 온수를 이동하는 입수관(71)과, 열교환을 하고 난 후의 온수가 상기 실외기(5)에서 상기 축열조(6)로 이동하는 출수관(72)과, 상기 온수가 순환할 수 있는 에너지를 공급하는 물 펌프(7)를 포함하여 구성된다.The heat exchanger of the air conditioner according to the present embodiment has a refrigerant pipe connected to the indoor unit 4, the outdoor unit 5, and the indoor unit 4 and the outdoor unit 5, as shown in Figs. 45, a heat storage tank 6 for storing a high-temperature liquid, an inlet pipe 71 for moving hot water from the heat storage tank 6 to the outdoor unit 5, and hot water after heat exchange is performed in the outdoor unit 5 ), A water discharge pipe 72 moving to the heat storage tank 6 and a water pump 7 supplying energy for circulating the hot water.
상기 실외기(5)에는 실외기 내부에 공간을 구성하는 케이싱(57)과, 실외기의 좌??우면 및 후면의 바깥 부분을 구성하는 제 1 열교환기(53)와, 상기 제 1 열교환기(53)의 안쪽에 제 1 열교환기(53)와 마주보도록 설치되어 있는 제 2 열교환기(54)와, 상기 제 1 열교환기(53)에 상기 입수관(71) 및 상기 출수관(72)이 연결되도록 장착된다.The outdoor unit 5 includes a casing 57 constituting a space inside the outdoor unit, a first heat exchanger 53 constituting an outer portion of left, right, and rear sides of the outdoor unit, and the first heat exchanger 53. A second heat exchanger 54 which is installed to face the first heat exchanger 53 at an inner side thereof, and the water inlet pipe 71 and the water outlet pipe 72 are connected to the first heat exchanger 53; Is mounted.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the present invention configured as described above are as follows.
상기 도 5에 도시된 바와 같이 상기 물펌프(7)가 작동되면, 상기 축열조(6)에 저장되어 있는 온수가 상기 입수관(71)을 통하여 상기 제 1 열교환기(53)로 보내어지고, 상기 제 1 열교환기(53)에서 온수의 열을 실외 공기로 방열하면서 실외 공기의 온도가 상승하게 된다. 그리고 상기 제 1 열교환기(53)를 통과한 온수는 상기 출수관(72)를 통하여 다시 상기 축열조(6)로 보내어지게 되어 온수가 순환하게 된다. As shown in FIG. 5, when the water pump 7 is operated, hot water stored in the heat storage tank 6 is sent to the first heat exchanger 53 through the inlet pipe 71. The temperature of the outdoor air is increased while radiating the heat of the hot water to the outdoor air in the first heat exchanger 53. In addition, the hot water passing through the first heat exchanger 53 is sent back to the heat storage tank 6 through the discharge pipe 72 so that the hot water circulates.
한편 공기조화기의 실내기(4)가 난방 구동되면, 상기 압축기(55)에서 나온 고온, 고압의 냉매는 상기 실내기(4)의 실내 열교환기(미도시)로 보내진다. 상기 실내 열교환기는 고온, 고압의 기체 냉매가 액냉매로 응축되면서 주변으로 냉매의 열을 방열하여 실내기(4)가 난방기로서의 기능을 수행하도록 한다. 그런 다음, 상기 실내 열교환기를 지난 냉매는 팽창 기구(미도시)를 지나면서 저온, 저압으로 팽창되어 상기 실외 제 2 열교환기(54)로 유입되고, 상기 실외 제 2 열교환기(54)를 통과하는 냉매는 주변 공기와의 열교환에 의해 기체 상태로 증발되어, 상기 압축기(55)로 순환된다.On the other hand, when the indoor unit 4 of the air conditioner is heated and driven, the high temperature and high pressure refrigerant from the compressor 55 is sent to the indoor heat exchanger (not shown) of the indoor unit 4. The indoor heat exchanger dissipates heat of the refrigerant to the surroundings while the high temperature and high pressure gas refrigerant condenses into the liquid refrigerant, thereby allowing the indoor unit 4 to function as a heater. Then, the refrigerant passing through the indoor heat exchanger is expanded to a low temperature and low pressure while passing through an expansion mechanism (not shown), flows into the outdoor second heat exchanger 54, and passes through the outdoor second heat exchanger 54. The refrigerant is evaporated in a gaseous state by heat exchange with ambient air, and circulated to the compressor 55.
따라서 동절기의 난방 시에 실외 공기의 온도가 매우 낮아지는 경우에도 상기 제 2 열교환기(54)에서 저온, 저압의 냉매가 차가운 실외 공기와 직접 열교환을 하지 않고, 상기 축열조(6)의 온수와 차가운 실외 공기가 제 1 열교환기(53)에서 먼저 열교환을 하므로 상기 제 2 열교환기(54)에서는 예열된 공기와 열교환을 하게 되어 많은 양의 저온, 저압의 냉매가 기체 상태로 증발되어 공기조화기의 효율이 증대한다.Therefore, even when the temperature of the outdoor air is very low during the heating of the winter season, the low-temperature, low-pressure refrigerant in the second heat exchanger 54 does not directly exchange heat with cold outdoor air, and the hot water and cold of the heat storage tank 6 Since the outdoor air heat-exchanges first in the first heat exchanger 53, the second heat exchanger 54 exchanges heat with the preheated air, and a large amount of low-temperature and low-pressure refrigerant is evaporated in a gaseous state. The efficiency is increased.
도 6은 본 발명에 따른 공기조화기의 열교환 장치에 연료 전지가 연결된 블록도이다.6 is a block diagram in which a fuel cell is connected to a heat exchange device of an air conditioner according to the present invention.
본 실시예에 따른 공기조화기의 열교환장치는 도 6에 도시된 바와 같이 실내기(4)와, 실외기(5)와, 상기 실내기(4)와 실외기(5)를 연결하는 냉매배관(45)과, 축열조(6)와, 상기 축열조(6)에서 상기 실외기(5)로 온수를 이동하는 입수관(71)과, 열교환을 하고 난 후의 온수가 상기 실외기(5)에서 상기 축열조(6)로 이동하는 출수관(72)과, 상기 온수가 순환할 수 있는 에너지를 공급하는 물 펌프(7)와, 아울러 산소(O2)와 수소(H2)를 이용하여 물(H2O)과 전기를 생산하는 연료 전지 스텍(8)과, 상기 연료 전지 스텍(8)에서 생성되는 물이 상기 축열조(6)에 저장될 수 있도록 물이 이동하는 통로인 축열조 물공급관(81)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 6, the heat exchanger of the air conditioner according to the present embodiment includes an indoor unit 4, an outdoor unit 5, and a refrigerant pipe 45 connecting the indoor unit 4 and the outdoor unit 5. , The heat storage tank 6, an inlet pipe 71 for moving hot water from the heat storage tank 6 to the outdoor unit 5, and the hot water after heat exchange is transferred from the outdoor unit 5 to the heat storage tank 6. Water (72) and the water pump (7) for supplying the energy to circulate the hot water, and oxygen (O 2) and hydrogen (H 2 ) using water (H 2 O) and electricity And a heat storage tank water supply pipe 81 which is a passage through which water moves so that the water generated in the fuel cell stack 8 can be stored in the heat storage tank 6.
상기 축열조(6)에 저장되는 고온의 액체는 연료 전지 스텍(8)에서 전기를 발생시키는 과정에서 생기는 부산물인 고온의 물로 하고, 상기 제 1 열교환기(53)에서 온수가 가지고 있는 열이 회수됨에 따라 연료 전지의 효율도 아울러 극대화되고, 상기 축열조(6)에 저장되어 있는 온수의 열을 회수하기 위하여 상기 실외기(5)를 이용하여 된다.The high temperature liquid stored in the heat storage tank 6 is made of high temperature water which is a by-product generated in the process of generating electricity in the fuel cell stack 8, and the heat of the hot water in the first heat exchanger 53 is recovered. Accordingly, the efficiency of the fuel cell is also maximized, and the outdoor unit 5 is used to recover the heat of the hot water stored in the heat storage tank 6.
그리고 상기 연료 전지 스텍(8)을 구성하는 연료 전지의 종류는 PAFC(인산형 연료 전지), MCFC(용융탄산염 연료 전지), SOFC(고체산화물 연료 전지 ),PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel-cell, 고체 고분자 연료 전지) 등으로 다양하다. 그 중에 PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel-cell)는 작동 온도가 섭씨 80도에서 최적화되어 다른 연료 전지의 형태인 PAFC가 200도, MCFC가 650도, SOFC가 1000도에서 최적화되는 것과는 달리, 대기압에서 액체로 존재하기 때문에 연료 전지에서 생성되는 물(H2O)의 온도 관리를 위한 장치 없이도 그대로 상기 축열조(6)에 저장할 수 있고 상기 입수관(71)과 출수관(72)을 통하여 이동할 수 있다.The fuel cells constituting the fuel cell stack 8 include PAFC (phosphate fuel cell), MCFC (molten carbonate fuel cell), SOFC (solid oxide fuel cell), and PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel-cell, solid). Polymer fuel cells). Among them, the Proton Exchange Membrane Fuel-cell (PEMFC) has an operating temperature of 80 degrees Celsius, which is a liquid at atmospheric pressure, unlike other types of fuel cells, such as PAFC at 200 degrees, MCFC at 650 degrees, and SOFC at 1000 degrees. Because it is present as it can be stored in the heat storage tank 6 as it is without the device for temperature management of the water (H 2 O) generated in the fuel cell and can be moved through the inlet pipe 71 and the outlet pipe (72).
이상과 같이 본 발명에 의한 공기조화기의 열교환장치를 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 발명은 상기의 실시예와 도면에 한정되지 않고, 그 당업자의 기술적 사상 범위 내에서 다양한 변형이 가능할 수 있음은 물론이다.As described above, the heat exchanger of the air conditioner according to the present invention has been described with reference to the illustrated drawings. Of course.
즉, 예시된 연료 전지 이외에도 고온의 액체가 발생하는 동력 장치 및 고온의 액체가 생성되는 발전 장치를 이용하여 본 발명을 적용할 수 있으며, 상기 제 1 열교환 장치와 축열조를 연결하는 수단에 있어서도 다양한 형태로 변형이 가능하며, 열교환 장치에서의 열전달의 방법에 있어서도 다양한 형태의 핀을 이용하는 등의 변형이 적용 가능함은 물론이다.That is, the present invention can be applied to a power device that generates a high temperature liquid and a power generating device that generates a high temperature liquid in addition to the fuel cell exemplified, and also in various forms in the means for connecting the first heat exchange device and the heat storage tank. The furnace can be deformed, and of course, modifications such as the use of fins of various forms can also be applied to the method of heat transfer in the heat exchanger.
상기와 같이 구성되는 고온의 액체를 저장하는 축열조(Additional Energy Source)와; 상기 축열조에 저장되어 있는 고온의 액체가 공급되어 공기를 예열시키는 제 1 열교환기와, 상기 예열된 공기를 냉매와 열교환이 가능하도록 하는 제 2 열교환기를 포함하고 있는 공기조화기로 구성된 것을 특징으로 하는 공기조화기의 열교환 장치는 난방시에 저온, 저압의 냉매가 제 2 열교환기에서 열교환을 할 때에 제 1 열교환기에서 축열조의 고온의 액체가 외부의 공기를 예열시킨 후 제 2 열교환기에서 상기 예열된 공기와 열교환을 하게 되므로 공기조화기의 효율이 증대하는 이점이 있다. A heat storage tank for storing the high temperature liquid configured as described above; An air conditioner comprising a first heat exchanger for supplying hot liquid stored in the heat storage tank to preheat the air, and a second heat exchanger for allowing the preheated air to exchange heat with the refrigerant. The heat exchanger of the heat preheating air in the second heat exchanger after the high temperature liquid of the heat storage tank in the first heat exchanger preheats the outside air when the low-temperature, low-pressure refrigerant heats the second heat exchanger during heating. Since the heat exchange with and has the advantage of increasing the efficiency of the air conditioner.
또한 제 1 열교환기는 공기조화기의 실외기의 내부에 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 열교환 장치는 난방 시에 제 1 열교환기를 통과한 예열된 공기가 곧바로 제 2 열교환기에 유입되게 되어 제 1 열교환기에서 예열된 공기의 열이 외부로 유출되지 않고 최대로 제 2 열교환기에서 실외기로 유입된 냉매까지 전달될 수 있어 공기조화기의 효율이 극대화되는 이점이 있다.In addition, the first heat exchanger is provided inside the outdoor unit of the air conditioner, the heat exchanger of the air conditioner, the preheated air passing through the first heat exchanger when the heating is immediately introduced into the second heat exchanger when heating. Heat of the preheated air in the heat exchanger can be transferred to the refrigerant introduced into the outdoor unit from the second heat exchanger to the maximum without being leaked to the outside, thereby maximizing the efficiency of the air conditioner.
또한 상기 축열조에 저장되는 고온의 액체는 연료 전지(Fuel Cell)에서 전기를 발생시키는 과정에서 생기는 부산물인 고온의 물(H2O)을 매체로 하기 때문에 연료 전지에서 축열조에 저장되는 온수가 가지고 있는 열이 회수됨에 따라 연료 전지의 효율이 극대화되고, 축열조에 저장되어 있는 온수의 열을 회수하기 위한 복잡한 장치가 필요 없이 기존에 설치되어 있는 실외기를 이용할 수 있는 이점이 있다.In addition, the hot liquid stored in the heat storage tank uses hot water (H 2 O), which is a by-product of the electricity generation in the fuel cell, as a medium, so that the hot water stored in the heat storage tank in the fuel cell has As heat is recovered, the efficiency of the fuel cell is maximized, and there is an advantage of using an outdoor unit installed in the existing unit without the need for a complicated device for recovering heat of hot water stored in the heat storage tank.
또한 축열조에 저장되어 있는 고온의 액체는 물 펌프를 이용하여 제 1 열교환기로 이동하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 열교환 장치는 고온의 액체를 빠르고 간단하게 이동할 수 있는 이점이 있다.In addition, the heat exchanger of the air conditioner, characterized in that the high temperature liquid stored in the heat storage tank is moved to the first heat exchanger using a water pump has the advantage that can be moved quickly and simply the high temperature liquid.
또한 상기 연료 전지는 작동 온도 섭씨 80도에서 최적화되는 고체 고분자형 연료 전지 형태의 PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel-cell)를 사용함으로서 물(H2O)이 다른 연료 전지 PAFC(인산형 연료 전지), MCFC(용융탄산염 연료 전지), SOFC(고체산화물 연료 전지) 등)에서와 달리, 대기압에서 액체로 존재하기 때문에 연료 전지에서 생성되는 물(H2O)을 온도 관리를 위한 장치 없이도 그대로 축열조에 저장하기가 쉽고 입수관과 출수관을 통하여 쉽게 이동시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, the fuel cell uses a PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel-cell) in the form of a polymer polymer fuel cell that is optimized at an operating temperature of 80 degrees Celsius, so that water (H 2 O) is different from the fuel cell PAFC (phosphate fuel cell), Unlike MCFC (Molten Carbonate Fuel Cell), SOFC (Solid Oxide Fuel Cell, etc.), because it exists as a liquid at atmospheric pressure, the water generated in the fuel cell (H 2 O) is stored in the heat storage tank without any device for temperature control. There is an advantage that it is easy to do and can be easily moved through the inlet and outlet.
도 1은 종래기술에 따른 분리형 공기조화기가 도시된 사시도,1 is a perspective view showing a separate air conditioner according to the prior art,
도 2는 종래 기술에 따른 공기조화기의 실외기가 표현된 단면도,2 is a cross-sectional view of the outdoor unit of the air conditioner according to the prior art,
도 3은 일반적인 연료 전지의 막집합체(MEA)가 표현된 단면도,3 is a cross-sectional view showing a membrane assembly (MEA) of a typical fuel cell,
도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 열교환 장치의 일실시예가 도시된 일부 절개 사시도,4 is a partially cutaway perspective view showing an embodiment of a heat exchange device of an air conditioner according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 공기조화기의 열교환 장치의 실외기가 표현된 단면도,5 is a cross-sectional view of an outdoor unit of the heat exchanger of the air conditioner according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 공기조화기의 열교환 장치에 연료 전지가 연결된 블록도이다.6 is a block diagram in which a fuel cell is connected to a heat exchange device of an air conditioner according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
4 : 실내기 5 : 실외기4: indoor unit 5: outdoor unit
6 : 축열조 7 : 물펌프6: heat storage tank 7: water pump
8 : 연료 전지 스텍(stack) 45 : 냉매배관8 fuel cell stack 45 refrigerant piping
51 : 실외송풍기 53 : 제 1 열교환기51: outdoor blower 53: first heat exchanger
54 : 제 2 열교환기 55 : 압축기54 second heat exchanger 55 compressor
57 : 케이싱 71 : 입수관57 casing 71 inlet pipe
72 : 출수관 81 : 축열조 물공급관72: outlet pipe 81: heat storage tank water supply pipe
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Cited By (1)
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