KR20080046334A - 축열식 냉난방 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 축열식 냉난방 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 축열식 냉난방 장치는, 공급 대상에 대하여 냉방 또는 난방을 수행할 수 있는 축열식 냉난방 장치에 있어서, 상기 공급 대상에 대하여 냉방 또는 난방이 이루어지도록 순환수를 순환시키는 펌프; 상기 펌프에 의해 순환수가 유동되는 유로를 형성하는 복수 개의 파이프; 상기 복수 개의 파이프 사이에 설치되어, 해당 파이프의 유로를 개폐시키는 유량 조절 밸브; 및 상기 유량 조절 밸브에 의해 상기 파이프에 형성되는 유로를 따라 유동되는 순환수를 공급하고, 상호 독립된 공간을 이루는 복수 개의 축열탱크;를 포함한다.
본 발명에 따른 축열식 냉난방 장치에 의하면, 냉방운전과 난방운전의 전환에 따른 응답성이 개선될 수 있는 장점이 있다.
축열식, 축열탱크(축열조), 독립, 냉난방

Description

축열식 냉난방 장치{Air-conditioning apparatus}
도 1은 본 발명에 따른 축열식 냉난방 장치의 구성을 개략적으로 보이는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 축열식 냉난방 장치가 환절기에 난방 운전되는 모습을 보이는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 축열식 냉난방 장치가 환절기에 냉방 운전되는 모습을 보이는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 축열식 냉난방 장치가 동절기에 난방 운전되는 모습을 보이는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 축열식 냉난방 장치가 하절기에 냉방 운전되는 모습을 보이는 도면.
본 발명은 축열식 냉난방 장치에 관한 것이다.
축열식 냉난방 장치는 일반 가정은 물론 공중목욕탕이나 사우나 및 각종 숙박업소 등에서 널리 사용할 수 있는 다용도의 냉.온수 공급 장치로 사용되고 있다. 이러한 축열식 냉난방 장치는 축열탱크에 열을 저장하고, 이러한 열을 이용하여 공급 대상에 대하여 냉/온수를 공급한다.
종래의 축열식 냉난방 장치 장치는 단수 개의 축열탱크를 구비한다. 이러한 단수 개의 축열탱크를 이용하여, 냉방 아니면 난방만을 수행하는 방식이다.
그러나, 종래의 축열식 냉난방 장치 장치에 의하면, 축열탱크 안의 저장수 온도를 냉방 또는 난방온도로 전환하기 위해서는 일정한 가열 및 냉각시간이 요구된다. 따라서, 냉방이나 난방운전기간이 아닌 환절기에는 냉방과 난방이 용이하게 전환될 수 없어서, 보조 냉/난방 장치를 별도로 구비해야 하는 단점이 있다.
본 발명은 냉/난방기간 및 환절기에 장치로부터 사용할 수 있는 저장수의 온도를 용이하게 바꿀 수 있도록 하여, 냉/난방 운전의 응답성이 개선될 수 있는 축열식 냉난방 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 축열식 냉난방 장치는 공급 대상에 대하여 냉방 또는 난방을 수행할 수 있는 축열식 냉난방 장치에 있어서, 상기 공급 대상에 대하여 냉방 또는 난방이 이루어지도록 순환수를 순환시키는 펌프; 상기 펌프에 의해 순환수가 유동되는 유로를 형성하는 복수 개의 파이프; 상기 복수 개의 파이프 사이에 설치되어, 해당 파이프의 유로를 개폐시키는 유량 조절 밸브; 및 상기 유량 조절 밸브에 의해 상기 파이프에 형성되는 유로를 따라 유동되는 순환수를 공급하고, 상호 독립된 공간을 이루는 복수 개의 축열탱크;를 포함한다.
본 발명에 따른 축열식 냉난방 장치에 의하면, 공간적으로 구획된 복수 개의 축열탱크로 구성되어, 환절기에 공급 대상의 요구조건에 따라 곧바로 냉방운전 또는 난방운전으로 쉽게 전환될 수 있어서, 냉/난방 운전의 전환에 따른 응답성이 개선될 수 있다.
본 발명에 따른 실시 예를 도면과 함께 설명한다. 그러나, 기술되는 실시예가 본 발명의 사상을 제한하는 것은 아니고, 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해, 본 발명 사상의 범위에 포함되는 다른 실시 예들이 제시될 수 있음을 밝혀 둔다.
도 1은 본 발명에 따른 축열식 냉난방 장치의 구성을 개략적으로 보이는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 축열식 냉난방 장치는 공급 대상(10), 예를 들어 건물의 실내에 대하여 계절적 수요 등에 부합되도록 냉방 또는 난방을 수행한다. 이러한 기능수행을 위하여, 상기 축열식 냉난방 장치는 펌프(20), 축열탱크(30)(40), 히트펌프 유닛(50)(60), 열 파이프(90) 등을 구비한다. 이하에서 상세히 설명한다.
상기 축열식 냉난방 장치는 복수개의 제 1 축열탱크(30)와, 제 2 축열탱크(40)를 포함한다. 상기 제 1 축열탱크(30)와, 상기 제 2 축열탱크(40)는 별도 공간으로 구획된 공간을 형성하여, 각 공간에 냉방 또는 난방을 위한 열을 축적할 수 있다.
상기와 같이 축열탱크(30)(40)가 별도로 두 개 구비됨에 따라, 계절적 요인 에 부합되도록 냉/난방을 수행하기 위해, 각 축열탱크(30)(40)를 냉방용/난방용으로 독립적으로 사용할 수도 있고, 냉/난방의 성능 향상을 위하여, 각 축열탱크(30)(40)를 냉방용 또는 난방용으로 함께 사용할 수도 있다. 이에 대하여는 도 2 내지 도 5를 참탱크하여 후술한다.
여기서, 상기 축열식 냉난방 장치는 두 개의 축열탱크(30)(40)로 구성되는 것으로 제시되나, 이는 예시적인 것이다. 즉, 본 발명의 사상에 포함되는 범위에서, 상기 축열탱크는 복수 개로 구비될 수 있다.
상기 열 파이프(90)는 열 공급 헤드(80)와, 열 환수 헤드(70)를 거쳐 폐열을 환수하여, 각 축열탱크(30)(40)로 공급한다. 상세히, 도시된 참조번호 91은 공급 파이프이고, 참조번호 92는 열교환 파이프이고, 참조번호 93은 환수 파이프이다. 상기 열 파이프(90)는 상기 열 공급 헤드(80)와, 상기 열 환수 헤드(90)를 통해 제 1 유닛측 파이프(123)(124)(125)와, 제 2 유닛측 파이프(133)(134)(135)와 연결된다.
상기 제 1 유닛측 파이프(123)(124)(125)는 상기 제 1 히트펌프 유닛(50)을 거치며 상기 제 1 축열탱크(30)와 연결된 제 1 축열탱크측 파이프(120)(121)(122)와 열교환 된다. 그리고, 상기 제 2 유닛측 파이프(133)(134)(124)는 상기 제 2 히트펌프 유닛(60)을 거치며 상기 제 2 축열탱크(40)와 연결된 제 2 축열탱크측 파이프(130)(131)(132)와 열교환 된다.
상기 제 1 유닛측 파이프(123)(124)(125)와, 상기 제 2 유닛측 파이프(133)(134)(135)는 각각 상기 열 환수 헤드(70)와, 상기 열 공급 헤드(80)와 연 결된다. 그러면, 상기 제 1 축열탱크(30)와, 상기 제 2 축열탱크(40) 중 어느 하나에서 버려지는 폐열이 상기 제 1 유닛측 파이프(123)(124)(125)와, 상기 제 2 유닛측 파이프(133)(134)(135)를 통해 전달되어, 상기 열 파이프(90)에서 회수되어, 나머지 축열탱크로 회수될 수 있다. 이러한 과정을 통해, 상기 제 1 축열탱크(30), 제 2 축열탱크(40)에서 열이 효율적으로 이용될 수 있어, 상기 축열식 냉난방 장치의 작동 효율이 개선될 수 있다.
여기서, 상기 열 파이프(90)는 지중에 설치될 수 있다. 그러면, 상기 열 파이프(90)는 상기 축열탱크(30)(40)의 열을 회수하면서, 지열을 흡수하여 상기 축열탱크(30)(40)로 공급할 수 있다.
도시된 참조번호 100 내지 111은 상기 축열식 냉난방 장치의 각 구성요소를 연결하는 파이프이다. 여기서, 참조번호 100의 파이프를 제 1 파이프로 하고, 참조번호 111의 파이프를 제 12 파이프로 하여, 순차적으로 파이프의 명칭을 구별하기로 한다.
도시된 참조번호 150 내지 161은 상기 축열식 냉난방 장치에 채용되는 유량 조절밸브이다. 여기서, 참조번호 150의 유량 조절밸브를 제 1 유량 조절밸브로 하고, 참조번호 151의 유량 조절밸브를 제 12 유량 조절밸브로 하여, 순차적으로 유량 조절밸브의 명칭을 구별하기로 한다.
도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 축열식 냉난방 장치의 작동을 보이는 도면들이다.
도 2는 본 발명에 따른 축열식 냉난방 장치가 환절기에 난방 운전되는 모습 을 보이는 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 축열식 냉난방 장치가 환절기에 냉방 운전되는 모습을 보이는 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 축열식 냉난방 장치가 동절기에 난방 운전되는 모습을 보이는 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 축열식 냉난방 장치가 하절기에 냉방 운전되는 모습을 보이는 도면이다.
이하에서 도 2 내지 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 축열식 냉난방 장치의 작동을 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 축열식 냉난방 장치가 공급 대상(10)에 대하여 환절기에 난방 운전을 수행할 수 있다.
상세히, 상기 제 1 축열탱크(30)에는 냉수가 수용되고, 상기 제 2 축열탱크(40)에는 온수가 수용된다. 상기 제 1 축열탱크(30)에서 열이 환수되어, 상기 열 파이프(90)를 통해 환수된 열이 상기 제 2 축열탱크(40)로 공급될 수 있다. 또는, 지열이 상기 열 파이프(90)를 통해 상기 제 2 축열탱크(40)로 공급될 수 있다.
상기와 같이 마련된 제 2 축열탱크(40)에서 순환수가 제 11 파이프(110)를 거쳐 제 11 밸브(160)를 통과하여, 제 8 파이프(107)로 유동된다. 그 후, 상기 순환수는 제 4 밸브(153)을 통과하여, 제 7 파이프(106)로 유동된다. 그런 다음, 상기 순환수는 상기 펌프(20)를 통과하여, 상기 공급 대상(10)에 공급된다. 상기 순환수는 상기 공급 대상(10)에 공급되어 난방을 수행하고, 상기 제 2 축열탱크(40) 내의 온수보다 온도가 낮은 상태가 된다.
상기 순환수는 상기 제 1 파이프(100)를 거쳐 제 2 밸브(151)를 통과하여, 제 9 파이프(108)로 유동된다. 그 후, 상기 순환수는 제 10 밸브(159)를 통과하여, 제 12 파이프(111)로 유동된다. 상기와 같은 과정을 거쳐, 상기 순환수는 상기 제 2 축열탱크(40)로 재유입 환수된다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 축열식 냉난방 장치가 공급 대상(10)에 대하여 환절기에 냉방 운전을 수행할 수 있다.
상세히, 환절기이므로, 상기 도 2에 도시된 바와 유사하게, 상기 제 1 축열탱크(30)에는 냉수가 수용되고, 상기 제 2 축열탱크(40)에는 온수가 수용된다.
상기와 같이 마련된 제 1 축열탱크(30)에서 순환수가 제 4 파이프(105)를 거쳐 제 6 밸브(155)를 통과하여, 제 5 파이프(104)로 유동된다. 그 후, 상기 순환수는 제 3 밸브(152)을 통과하여, 제 7 파이프(106)로 유동된다. 그런 다음, 상기 순환수는 상기 펌프(20)를 통과하여, 상기 공급 대상(10)에 공급된다. 상기 순환수는 상기 공급 대상(10)에 공급되어 냉방을 수행하고, 상기 제 1 축열탱크(30) 내의 냉수보다 온도가 높은 상태가 된다.
상기 순환수는 상기 제 1 파이프(100)를 거쳐 제 1 밸브(150)를 통과하여, 제 2 파이프(101)로 유동된다. 그 후, 상기 순환수는 제 8 밸브(157)를 통과하여, 제 3 파이프(102)로 유동된다. 상기와 같은 과정을 거쳐, 상기 순환수는 상기 제 1 축열탱크(30)로 재유입 환수된다.
도 2 및 도 3에 도시되고, 그에 관하여 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 축열식 냉난방 장치에서는 환절기에 제 1 축열탱크(30)와, 제 2 축열탱크(40)에 각각 냉수와, 온수가 수용되고, 공급 대상(10)에 대한 요구 탱크건에 따라 바로 냉방 운전 또는 난방 운전으로 전환될 수 있다. 따라서, 냉/난방 운전의 전환에 따른 응 답성이 개선될 수 있는 장점이 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 축열식 냉난방 장치가 공급 대상(10)에 대하여 동절기에 난방 운전을 수행할 수 있다.
상세히, 상기 제 1 축열탱크(30) 및 제 2 축열탱크(40)에는 모두 온수가 수용된다. 지열이 상기 열 파이프(90)를 통해 상기 제 1 축열탱크(30) 및 상기 제 2 축열탱크(40)로 공급될 수 있다.
상기와 같이 마련된 제 1 축열탱크(30)에서 순환수가 제 3 파이프(102), 제 4 파이프(103), 제 5 밸브(154), 제 5 파이프(104), 제 3 밸브(152)를 순차적으로 거치고, 상기 제 2 축열탱크(40)에서 순환수가 제 10 파이프(109), 제 11 파이프(110), 제 11 밸브(160), 제 8 파이프(107), 제 4 밸브(153)를 순차적으로 거친 다음, 상기 제 7 파이프(106)에서 두 순환수가 합지된다. 합지된 순환수는 상기 펌프(20)를 통과하여, 상기 공급 대상(10)에 공급된다. 상기 순환수는 상기 공급 대상(10)에 공급되어 난방을 수행하고, 상기 제 1 축열탱크(30) 및 상기 제 2 축열탱크(40) 내의 온수보다 온도가 낮은 상태가 된다.
상기 순환수는 상기 제 1 파이프(100)를 거치면서 분지된다. 분지된 일 순환수는 제 1 밸브(150), 제 2 파이프(101), 제 7 밸브(156), 제 6 파이프(105)를 순차적으로 거쳐, 상기 제 1 축열탱크(30)로 재유입된다. 분지된 다른 순환수는 상기 제 2 밸브(151), 제 9 파이프(108), 제 10 밸브(159), 제 12 파이프(111)를 순차적으로 거쳐, 상기 제 2 축열탱크(40)로 재유입 환수된다.
상기와 같이 작동됨으로써, 상기 공급 대상(10)에 공급되는 단위 시간당 온 수량이 증대되어, 난방 운전이 보다 원활하게 이루어질 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 축열식 냉난방 장치가 공급 대상(10)에 대하여 하절기에 냉방 운전을 수행할 수 있다.
상세히, 상기 제 1 축열탱크(30) 및 제 2 축열탱크(40)에는 모두 냉수가 수용된다. 상기 열 파이프(90)를 통해 상기 제 1 축열탱크(30) 및 상기 제 2 축열탱크(40)에서 나온 열이 지중으로 배출될 수 있다.
상기와 같이 마련된 제 1 축열탱크(30)에서 순환수가 제 6 파이프(105), 제 6 밸브(155), 제 5 파이프(104), 제 3 밸브(152)를 순차적으로 거치고, 상기 제 2 축열탱크(40)에서 순환수가 제 12 파이프(111), 제 12 밸브(161), 제 8 파이프(107), 제 4 밸브(153)를 순차적으로 거친 다음, 상기 제 7 파이프(106)에서 두 순환수가 합지된다. 합쳐진 순환수는 상기 펌프(20)를 통과하여, 상기 공급 대상(10)에 공급된다. 상기 순환수는 상기 공급 대상(10)에 공급되어 냉방을 수행하고, 상기 제 1 축열탱크(30) 및 상기 제 2 축열탱크(40) 내의 냉수보다 온도가 높은 상태가 된다.
상기 순환수는 상기 제 1 파이프(100)를 거치면서 분지된다. 분지된 일 순환수는 제 1 밸브(150), 제 2 파이프(101), 제 8 밸브(157), 제 3 파이프(102)를 순차적으로 거쳐, 상기 제 1 축열탱크(30)로 재유입 된다. 분지된 다른 순환수는 상기 제 2 밸브(151), 제 9 파이프(108), 제 9 밸브(158), 제 10 파이프(109)를 순차적으로 거쳐, 상기 제 2 축열탱크(40)로 재유입 환수된다.
상기와 같이 작동됨으로써, 상기 공급 대상(10)에 공급되는 단위 시간당 냉 수량이 증대되어, 냉방 운전이 보다 원활하게 이루어질 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 축열식 냉난방 장치에 의하면, 공간적으로 구획된 복수 개의 축열탱크로 구성되어, 환절기에 공급 대상에 대한 요구 탱크건에 따라 바로 냉방 운전 또는 난방 운전으로 전환될 수 있어서, 냉/난방 운전의 전환에 따른 응답성이 개선될 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 공급 대상에 대하여 냉방 또는 난방을 수행할 수 있는 축열식 냉난방 장치에 있어서,
    상기 공급 대상에 대하여 냉방 또는 난방이 이루어지도록 순환수를 순환시키는 펌프;
    상기 펌프에 의해 순환수가 유동되는 유로를 형성하는 복수 개의 파이프;
    상기 복수 개의 파이프 사이에 설치되어, 해당 파이프의 유로를 개폐시키는 유량 조절 밸브; 및
    상기 유량 조절 밸브에 의해 상기 파이프에 형성되는 유로를 따라 유동되는 순환수를 공급하고, 상호 독립된 공간을 이루는 복수 개의 축열탱크;를 포함하는 축열식 냉난방 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    환절기에는 상기 복수 개의 축열탱크 중의 하나에는 냉수가 수용되고, 상기 복수 개의 축열탱크의 다른 하나에는 온수가 수용되는 것을 특징으로 하는 축열식 냉난방 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    동절기에는 상기 복수 개의 축열탱크 모두에 온수가 수용되고, 하절기에는 상기 복수 개의 축열탱크 모두에 냉수가 수용되는 것을 특징으로 하는 축열식 냉난방 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 축열탱크는 상호간에 열이 교환될 수 있도록 열 파이프로 연결되는 것을 특징으로 하는 축열식 냉난방 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 축열탱크는 지열을 환수할 수 있도록 지중에 매설된 열 파이프로 연결되는 것을 특징으로 하는 축열식 냉난방 장치.
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