KR20130081396A - 냉장 복합 공조시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉장 복합 공조시스템에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 냉장 복합 공조시스템에는, 제 1 압축기, 실외 열교환기 및 실내 열교환기를 포함하는 공조부; 상기 공조부의 일측에 제공되며, 제 2 압축기, 냉장용 응축기 및 냉장용 증발기를 포함하는 냉장부; 상기 냉장부를 순환하는 냉매로부터 열전달이 이루어지는 열 저장부; 상기 공조부 또는 냉장부를 순환하는 냉매를 상기 열 저장부로 가이드 하는 순환배관; 및 상기 순환배관에 배치되며, 냉매가 상기 열 저장부로 선택적으로 유동하도록 제어되는 팽창장치가 포함된다.

Description

냉장 복합 공조시스템 {A combined refrigerating and air conditioning system}
본 발명은 냉장 복합 공조시스템에 관한 것이다.
공조 시스템이란, 열교환사이클을 유동하는 냉매와 실내공기 및 실외공기와의 열교환에 의하여 실내공간을 냉난방하는 것이다. 그리고, 냉장 시스템이란, 열교환사이클을 유동하는 냉매와 실외공기간의 열교환, 그리고 냉매와 소정 공간과의 열교환에 의하여 상기 소정 공간에 식품등의 냉장이 이루어지도록 하는 것이다.
상세히, 상기 공조 시스템에는, 냉매를 압축하는 압축기 및 냉매와 실내외 공기간에 열교환이 이루어지도록 하는 실내외 열교환기가 포함된다. 그리고, 상기 냉장 시스템에는, 냉매를 압축하는 압축기와, 냉매를 응축하는 응축기 및 냉매를 증발시키는 증발기가 포함된다. 이와 같이, 상기 공조 시스템과 냉장 시스템은 유사한 냉매 시스템이 구동된다.
그러나, 종래에는 이러한 공조 시스템과 냉장 시스템이 별도로 구동되어 시스템을 구성하기 위한 제조비용이 많이 드는 문제점이 있었다.
그리고, 실내외 조건 또는 냉장 시스템의 구동조건 등에 따라서 각 시스템에서 불필요한 열교환이 이루어지거나, 냉난방 능력 또는 냉장능력이 부족하여도 시스템 능력(또는 규모)상 부족한 능력을 채우는 것이 제한되는 문제점이 있었다.
따라서, 최근에는, 실내공간의 공조뿐만 아니라 물품의 냉장을 위한 냉장기능을 포함하는 복합 시스템이 등장하고 있다. 그러나, 이러한 복합 시스템은 공조 시스템의 열교환기와 냉장 시스템의 열교환기를 병합하여 사용함으로써, 즉 시스템에 캐스케이드 열교환기 타입을 적용함으로써 시스템간의 열교환 작용을 보완하는 데 그치고 있다.
이러한 복합 시스템에 의하면, 서로 다른 외기조건, 일례로 외기온도가 상이한 동절기 또는 하절기, 그리고 심야시간 또는 낮 시간과 같이 요구되는 냉난방 능력 또는 냉장능력이 상이함에도 불구하고 항상 일정한 패턴의 열교환 작용이 수행됨으로써 열교환 효율이 저하되는 문제점이 있었다.
예를 들어, 심야 시간에는 냉장 시스템을 구동하기 위하여 요구되는 부하가 적음에도 불구하고, 과도한 열교환 작용이 수행되어 불필요한 열량이 외부에 버려지거나 냉장 온도가 설정온도보다 낮아지는 문제점이 발생할 수 있다.
한편, 동절기에는 공조 시스템에서 난방운전이 수행되는데, 저온의 외기에 의하여 난방운전에 요구되는 시스템 저압(증발압력)이 충분한 압력으로 확보되지 못함에도 불구하고, 상기 냉장 시스템에서 생산되는 열교환 능력을 충분히 활용하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 축열 또는 축냉이 가능하고 저장된 열원을 이용할 수 있는 냉장 복합 공조시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 냉장 복합 공조시스템에는, 제 1 압축기, 실외 열교환기 및 실내 열교환기를 포함하는 공조부; 상기 공조부의 일측에 제공되며, 제 2 압축기, 냉장용 응축기 및 냉장용 증발기를 포함하는 냉장부; 상기 냉장부를 순환하는 냉매로부터 열전달이 이루어지는 열 저장부; 상기 공조부 또는 냉장부를 순환하는 냉매를 상기 열 저장부로 가이드 하는 순환배관; 및 상기 순환배관에 배치되며, 냉매가 상기 열 저장부로 선택적으로 유동하도록 제어되는 팽창장치가 포함된다.
다른 측면에 따른 냉장 복합 공조시스템에는, 제 1 압축기, 실외 열교환기 및 실내 열교환기를 포함하는 공조부; 제 2 압축기, 냉장용 응축기 및 냉장용 증발기를 포함하는 냉장부; 상기 냉장부를 순환하는 냉매로부터 축열 또는 축냉을 수행하는 열 저장부; 상기 냉장용 응축기를 통과한 냉매가 상기 열 저장부로 유입되도록 폐쇄 동작되어, 상기 열 저장부에 축열이 이루어지도록 하는 제 1 팽창부; 상기 공조부의 냉매 중 적어도 일부를 팽창하여 상기 열 저장부로 가이드 하는 제 2 팽창부가 포함된다.
이러한 본 발명의 실시예에 의하면, 냉장부를 유동하는 냉매로부터 축냉 또는 축열을 할 수 있는 열 저장부가 제공되고, 열 저장부의 열원을 냉장부 또는 공조부에 이용할 수 있으므로, 열교환 효율이 증대되고 시스템 능력이 개선될 수 있다는 효과가 있다.
특히, 심야에 구동되는 냉장 시스템으로부터 열 저장부에 축냉이 이루어지도록 하고, 축냉된 열원을 이용하여 주간에 구동되는 냉장 시스템의 냉매를 과냉각 할 수 있으므로, 냉장능력이 증대될 수 있는 장점이 있다.
또한, 동절기에 공조 시스템이 난방운전을 수행하는 과정에서, 냉장 시스템의 냉매로부터 열 저장부에 축열이 이루어지도록 하고, 축열된 열원을 이용하여 공조 시스템의 증발 압력을 상승시킬 수 있으므로, 난방 능력을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉장 복합 공조시스템의 구성을 보여주는 시스템 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉장 복합 공조시스템에 있어서, 하절기 심야 시간에 구동되는 시스템의 냉매유동을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉장 복합 공조시스템에 있어서, 하절기 주간 시간에 구동되는 시스템의 냉매유동을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 냉장 복합 공조시스템에 있어서, 동절기에 구동되는 시스템의 냉매유동을 보여주는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉장 복합 공조시스템의 구성을 보여주는 시스템 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉장 복합 공조시스템(1, 이하 "복합 시스템")에는, 실내공간의 냉방 또는 난방을 위하여 냉매 사이클이 구동되는 공조부(2) 및 식품등을 냉장 보관하기 위하여 소정의 저장공간을 냉각하는 냉장부(3)가 포함된다.
상세히, 상기 공조부(2)에는, 냉매를 압축하는 제 1 압축기(10)와, 상기 제 1 압축기(10)에서 압축된 냉매를 실내 열교환기(20) 또는 실외 열교환기(30)로 유동하도록 유동방향을 전환하는 사방 밸브(15)와, 상기 실내 열교환기(20) 측에 제공되는 실내 팽창장치(25) 및 상기 실외 열교환기(30) 측에 제공되는 실외 팽창장치(35)가 포함된다.
상기 공조부(2)가 냉방 운전을 하는 경우, 상기 제 1 압축기(10)에서 토출된 냉매는 상기 실외 열교환기(30)에서 실외공기와 열교환 한 후 상기 실내 팽창장치(25)에서 팽창된다. 그리고, 상기 냉매는 상기 실내 열교환기(20)에서 실내공기와 열교환하여 실내공간을 냉방한 후, 상기 압축기(10)로 다시 유입된다.
반면에, 상기 공조부(2)가 난방 운전을 하는 경우, 상기 제 1 압축기(10)에서 토출된 냉매는 상기 실내 열교환기(20)에서 실내공기와 열교환하여 실내공간을 난방한 후 상기 실외 팽창장치(35)에서 팽창된다. 그리고, 상기 냉매는 상기 실외 열교환기(30)에서 실외공기와 열교환 한 후 상기 압축기(10)로 다시 유입된다.
상기 공조부(2)에는, 상기 압축기(10), 실내 열교환기(20) 및 실외 열교환기(30)를 연결하여 냉매의 유동을 가이드 하는 공조용 냉매관(40)이 포함된다.
그리고, 상기 공조용 냉매관(40)에는, 냉매 중 적어도 일부분이 상기 공조용 냉매관(40)으로부터 분지되어 공조용 순환배관(50)으로 유동되도록 하는 공조용 분지부(71) 및 상기 공조용 순환배관(50)이 상기 공조용 냉매관(40)에 합지되는 공조용 합지부(72)가 포함된다. 즉, 상기 공조용 순환배관(50)의 일측 단부는 상기 공조용 분지부(71)에서 상기 공조용 냉매관(40)에 연결되며, 타측 단부는 상기 공조용 합지부(72)에서 상기 공조용 냉매관(40)에 연결된다.
상기 공조부(2)의 난방운전시, 냉매의 유동방향을 기준으로 상기 공조용 분지부(71)는 상기 실외 팽창장치(35)의 입구측에 위치되며, 상기 공조용 합지부(72)는 상기 실외 열교환기(30)의 출구측에 위치될 수 있다.
상기 공조용 순환배관(50)에는 상기 공조용 분지부(71)에서 바이패스 된 냉매를 감압하기 위한 제 2 팽창부(60)와, 상기 제 2 팽창부(60)에서 감압된 냉매가 열원을 공급받기 위하여 유입되는 열 저장부(200) 및 상기 열 저장부(200)에서 토출되는 냉매의 유량을 조절하기 위한 공조용 밸브(65)가 포함된다. 다만, 상기 공조용 밸브(65)는 생략될 수 있으며, 이 때 냉매의 유량은 상기 제 2 팽창부(60)에서 조절될 수 있다.
상기 열 저장부(200)에는, 냉매의 열원을 저장할 수 있는 열교환 물질이 포함될 수 있다. 상기 열교환 물질에는, 냉매와의 열교환이 용이한 물질이 포함되며, 일례로 물, CO2와 같은 물질이 포함될 수 있다. 한편, 상기 열교환 물질에는 상변화 물질(Phase Change material, PCM)이 포함될 수도 있다.
상기 공조부(2)가 난방운전을 수행하는 과정에서, 상기 열 저장부(200)는 상기 냉장부(3)를 순환하는 냉매로부터 열원을 공급받아 저장할 수 있으며, 상기 공조용 순환배관(50)을 유동하는 냉매는 상기 열 저장부(200)에 축열된 열원으로부터 가열되어, 상기 공조용 냉매관(40)에 합지될 수 있다.
결국, 상기 열 저장부(200)를 통과하면서 가열된 냉매는 상기 공조용 합지부(72)에서 합지되어 상기 실외 열교환기(30)의 출구측 냉매 압력(증발압력, 저압)을 상승시킬 수 있게 된다. 따라서, 공조부(2)의 난방 운전시 증발압력의 상승으로 인하여 난방 능력이 향상될 수 있다.
상기 냉장부(3)에는, 냉매를 압축하는 제 2 압축기(110)와, 상기 제 2 압축기(110)에서 압축된 냉매를 응축하기 위한 냉장용 응축기(120)와, 상기 냉장용 응축기(120)에서 응축된 냉매를 팽창하기 위한 냉장용 팽창장치(130) 및 상기 냉장용 팽창장치(130)를 통과한 냉매를 증발시키기 위한 냉장용 증발기(140)가 포함된다. 상기 냉장용 응축기(120)는 냉매와 실외공기간에 열교환이 이루어지도록 하는 실외 열교환기일 수 있다.
그리고, 상기 냉장부(3)에는, 상기 제 2 압축기(110), 냉장용 응축기(120), 냉장용 팽창장치(130) 및 냉장용 증발기(140)를 연결하여 냉매의 유동을 가이드 하는 냉장용 냉매관(160)이 포함된다.
상기 냉장부(3)에는, 상기 냉장용 응축기(120)를 통과한 냉매가 상기 냉장용 팽창장치(130)로 유입되거나, 상기 열 저장부(200)로 유입되도록 냉매의 유동방향을 전환하는 제 1 유로 전환부(151)가 더 포함된다. 그리고, 상기 냉장부(3)에는, 상기 제 1 유로 전환부(151)로부터 상기 열 저장부(200)로 냉매의 유동을 가이드 하는 제 1 순환배관(161)이 포함된다.
상기 제 1 유로 전환부(151)의 작동에 따라, 상기 냉장용 응축기(120)를 통과한 냉매는 상기 제 1 유로 전환부(151)에서 상기 냉장용 냉매관(160)을 따라 상기 냉장용 팽창장치(130)의 입구단측으로 유동할 수도 있고, 상기 제 1 유로 전환부(151)에서 상기 제 1 순환배관(161)을 따라 상기 열 저장부(200)로 유동할 수도 있다.
상기 냉장용 냉매관(160) 중 상기 제 1 유로 전환부(151)로부터 상기 냉장용 팽창장치(130)의 입구측으로 연장되는 부분에는, 냉장용 분지부(171)가 형성된다 그리고, 상기 냉장용 분지부(171)로부터 상기 제 1 순환배관(161)을 향하여 바이패스 관(165)이 연장된다. 상기 제 1 순환배관(161)에는, 상기 바이패스 관(165)이 연결되는 제 1 합지부(172)가 형성된다. 상기 바이패스 관(165)은 상기 제 1 순환배관(161)의 일부분을 형성하는 것으로 이해될 수 있다.
그리고, 상기 바이패스 관(165)에는, 상기 냉장용 냉매관(160)을 유동하는 냉매 중 적어도 일부가 상기 냉장용 분지부(171)에서 상기 바이패스 관(165)으로 분지되도록 개도 조절되며, 냉매가 팽창되도록 하는 제 1 팽창부(180)가 제공된다.
일례로, 외기온도가 높은 하절기의 심야 시간대에는, 상기 제 1 유로 전환부(151)로부터 상기 냉장용 팽창장치(130)로 유동하는 냉매 중 적어도 일부의 냉매는 상기 바이패스 관(165)으로 유입되어 팽창되며, 상기 제 1 합지부(172)를 경유하여 상기 열 저장부(200)로 유입될 수 있다. 그리고, 냉매는 상기 열 저장부(200)에 축냉할 수 있다.
상기 제 1 순환배관(161)은 상기 열 저장부(200)를 통과하여 상기 제 2 압축기(110)의 입구측으로 연장된다. 상기 냉장용 냉매관(160)에는, 상기 제 1 순환배관(161)이 연결되는 제 3 합지부(174)가 형성된다. 상기 제 1 순환배관(161)을 유동하는 냉매는 상기 제 3 합지부(174)에서, 상기 냉장용 냉매관(160)을 유동하는 냉매와 합지될 수 있다.
그리고, 상기 제 1 순환배관(161)에는, 상기 제 1 순환배관(161)을 유동하는 냉매의 유동 방향을 전환할 수 있는 제 2 유로 전환부(155)가 제공된다. 그리고, 상기 냉장부(3)에는, 상기 제 2 유로 전환부(155)로부터 상기 냉장용 팽창장치(130)의 입구측으로 연장되는 제 2 순환배관(162)이 포함된다.
상기 제 2 순환배관(162)은 제 2 합지부(173)에서 상기 냉장용 냉매관(160)에 연결된다. 즉, 상기 제 2 순환배관(162)을 유동하는 냉매는 상기 제 2 합지부(173)에서 상기 냉장용 냉매관(160)의 냉매와 합지될 수 있다.
정리하면, 상기 제 2 유로 전환부(155)의 작동에 따라, 상기 열 저장부(200)를 통과한 냉매는 상기 제 2 유로 전환부(155)로부터 상기 제 1 순환배관(161)을 통하여 상기 제 3 합지부(174)로 유동할 수도 있고, 상기 제 2 유로 전환부(155)로부터 상기 제 2 순환배관(162)을 통하여 상기 제 2 합지부(173)로 유동할 수 있다.
상기 제 3 합지부(174)로 유동한 냉매는 상기 냉장용 냉매관(160)의 냉매와 함께 상기 제 2 압축기(110)로 유동된다. 반면에, 상기 제 2 합지부(173)로 유동한 냉매는 상기 냉장용 냉매관(160)의 냉매와 함께 상기 냉장용 팽창장치(130)를 통과하게 된다.
이하에서는, 상기 공조부(2)와 냉장부(3)의 작동조건에 따라, 다르게 순환하는 냉매 유동에 관하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉장 복합 공조시스템에 있어서, 하절기 심야 시간에 구동되는 시스템의 냉매유동을 보여주는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉장 복합 공조시스템에 있어서, 하절기 주간 시간에 구동되는 시스템의 냉매유동을 보여주는 도면이다.
하절기 심야시간대를 "제 1 설정기간", 하절기 주간시간대를 "제 2 설정기간"이라 이름한다. 하절기에 공조부(2)는 냉방운전을 수행할 수 있으며, 심야시간대에는 다소 낮은 외기온도로 인하여 냉장부(3)의 냉장부하가 감소하고, 주간시간대에는 다소 높은 외기온도로 인하여 냉장부(3)의 냉장부하가 증가되는 것으로 이해될 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 제 1 설정기간에 상기 공조부(2)는 냉방운전이 수행될 수 있다. 상세히, 상기 제 1 압축기(10)에서 압축된 냉매는 상기 사방밸브(15)를 거쳐 실외 열교환기(30)에서 열교환 되며, 실내 팽창장치(25)에서 팽창된 후 상기 실내 열교환기(20)에서 열교환 된다. 이 과정에서, 실내 공간을 냉방하게 된다. 이러한 냉매 순환작용이 반복된다.
이 때, 상기 제 2 팽창부(60) 및 공조용 밸브(65)는 폐쇄되며, 상기 공조용 냉매관(40)을 순환하는 냉매는 상기 공조용 순환배관(50)으로 바이패스 되지 않게 된다.
한편, 상기 냉장부(3)는 상기한 바와 같이, 다소 낮은 외기온도로 인하여 시스템 부하가 감소하게 된다. 따라서, 상기 냉장부(3)를 순환하는 냉매 중 적어도 일부의 냉매가 상기 열 저장부(200)로 유입되어 축냉을 수행하게 된다.
상세히, 상기 제 2 압축기(110)에서 압축된 냉매는 냉장용 냉매관(160)을 따라 상기 냉장용 응축기(120)를 통과하며, 상기 제 1 유로 전환부(151)에서 상기 제 2 합지부(173)로 유동한다(실선 A 화살표).
그리고, 상기 제 1 유로 전환부(151)에서 상기 제 2 합지부(173)로 유동하는 냉매 중 적어도 일부의 냉매는 상기 분지부(171)에서 분지되어 상기 제 1 팽창부(180)에서 팽창되며, 상기 제 1 합지부(172)를 거쳐 상기 열 저장부(200)로 유입된다(점선 B 화살표). 즉, 상기 제 1 팽창부(180)는 제 1 설정기간 동안 개방 작동되어 냉매를 상기 열 저장부(200)로 가이드 한다.
상기 열 저장부(200)로 유입된 냉매는 상기 열 저장부(200) 내의 열교환 물질과 열교환을 수행하면서, 상기 열 저장부(200)에 축냉이 이루어지도록 한다. 상기 열 저장부(200)를 통과한 냉매는 상기 제 1 순환배관(161)을 따라 유동하며, 상기 제 2 유로 전환부(155)에서 상기 제 3 합지부(174)로 유동한다. 그리고, 상기 냉장용 냉매관(160)을 유동하는 냉매와 합지되며, 상기 제 2 압축기(110)로 유입된다.
한편, 도 3을 참조하면, 상기 제 2 설정기간에 상기 공조부(2)의 냉매는 도 2의 작용과 동일하게 순환한다.
그리고, 상기 냉장부(3)에서, 상기 제 2 압축기(110)에서 압축된 냉매는 상기 냉장용 냉매관(160)을 따라 상기 냉장용 응축기(120)에서 응축되며, 상기 제 1 유로 전환부(151)에서 상기 제 1 합지부(172)로 유동한다(실선 C 화살표). 이 때 상기 제 1 팽창부(180)는 폐쇄되며, 이에 따라 냉매는 상기 제 1 합지부(172)에서 상기 바이패스 관(165)으로 유입되는 것이 제한된다.
그리고, 냉매는 상기 제 1 순환배관(161)을 따라 상기 열 저장부(200)로 유입되며, 도 2에서 설명된 작용에 따라 상기 열 저장부(200)에 축냉되어 있던 열량을 이용하여 과냉각 된다.
과냉각 된 냉매는 상기 열 저장부(200)로부터 유출되며, 상기 제 2 유로 전환부(155)에서 상기 제 2 순환배관(162)으로 유동된다. 그리고, 냉매는 상기 냉장 팽창장치(130)에서 팽창된 후 상기 냉장용 증발기(140)에서 증발되며, 상기 제 2 압축기(110)로 다시 유입된다.
이와 같이, 심야시간대 축냉된 열원을 이용하여, 주간시간 대에 많은 부하가 필요한 냉장부의 냉매를 과냉함으로써, 냉장 능력이 증가될 수 있다는 효과가 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 냉장 복합 공조시스템에 있어서, 동절기에 구동되는 시스템의 냉매유동을 보여주는 도면이다.
동절기를 "제 3 설정기간"이라 이름한다. 동절기에 공조부(2)는 난방운전을 수행할 수 있으며, 냉장부(3)는 열 저장부(200)에 축열을 수행할 수 있다. 축열된 열원을 이용하여 공조부(2)의 냉매는 증발압력이 상승될 수 있으며, 이에 따라 난방 능력이 향상될 수 있다.
상세히, 상기 냉장부(3)에서, 상기 제 2 압축기(110)에서 압축된 냉매는 상기 냉장용 냉매관(160)을 따라 상기 냉장용 응축기(120)에서 응축되며, 상기 제 1 유로 전환부(151)에서 상기 제 1 합지부(172)로 유동한다(실선 E 화살표).
냉매는 상기 열 저장부(200)로 유입되어 열교환 물질과 열교환 하여 축열을 수행한 후 상기 제 2 유로 전환부(155)를 경유하여 상기 제 2 순환배관(162)으로 유동한다. 그리고, 냉매는 상기 냉장 팽창장치(130)에서 팽창된 후 상기 냉장용 증발기(140)에서 증발되며, 상기 제 2 압축기(110)로 다시 유입된다.
한편, 상기 제 3 설정기간에 상기 공조부(2)는 난방운전이 수행될 수 있다. 상세히, 상기 제 1 압축기(10)에서 압축된 냉매는 상기 사방밸브(15)를 거쳐 실내 열교환기(20)에서 열교환 되며, 실외 팽창장치(35)에서 팽창된 후 상기 실내 열교환기(20)에서 열교환 된다. 이 과정에서, 실내 공간을 난방하게 된다.
상기 공조용 밸브(65)는 개방된다. 그리고, 상기 공조용 냉매관(40)을 순환하는 냉매 중 적어도 일부는 상기 공조용 분지부(71)에서 상기 공조용 순환배관(50)으로 바이패스 되며, 상기 제 2 팽창부(60)에서 팽창된다(점선 E 화살표). 팽창된 냉매는 상기 열 저장부(200)로 유입되며, 상기 냉장부(3)에서 축열한 열원을 이용하여 가열된다.
그리고, 가열된 냉매는 상기 공조용 밸브(65)를 거쳐 상기 공조용 합지부(72)로 유동되며, 상기 실외 열교환기(30)에서 토출된 냉매와 합지된다. 합지된 냉매는 상기 사방 밸브(15)를 거쳐 상기 제 1 압축기(10)로 유입된다. 이러한 순환 과정이 반복될 수 있다.
이와 같이, 상기 공조부(2)의 난방 과정에서, 공조부(2)를 순환하는 냉매는 상기 냉장부(3)에서 축열한 열원을 이용하여 가열될 수 있으므로, 난방 사이클의 저압(증발 압력)이 상승될 수 있고, 이에 따라 난방 능력이 향상될 수 있다는 장점이 있다.
2 : 공조부 3 : 냉장부
10 : 제 1 압축기 15 : 사방밸브
20 : 실내 열교환기 25 : 실내 팽창장치
30 : 실외 열교환기 35 : 실외 팽창장치
40 : 공조용 냉매관 50 : 공조용 순환배관
60 : 제 2 팽창부 71 : 공조용 분지부
72 : 공조용 합지부 110 : 제 2 압축기
120 : 냉장용 응축기 130 : 냉장 팽창장치
140 : 냉장용 증발기 151 : 제 1 유로 전환부
152 : 제 2 유로 전환부 160 : 냉장용 냉매관
171 : 냉장용 분지부 172 : 제 1 합지부
173 : 제 2 합지부 174 : 제 3 합지부
180 : 제 1 팽창부 200 : 열 저장부

Claims (12)

  1. 제 1 압축기, 실외 열교환기 및 실내 열교환기를 포함하는 공조부;
    상기 공조부의 일측에 제공되며, 제 2 압축기, 냉장용 응축기 및 냉장용 증발기를 포함하는 냉장부;
    상기 냉장부를 순환하는 냉매로부터 열전달이 이루어지는 열 저장부;
    상기 공조부 또는 냉장부를 순환하는 냉매를 상기 열 저장부로 가이드 하는 순환배관; 및
    상기 순환배관에 배치되며, 냉매가 상기 열 저장부로 선택적으로 유동하도록 제어되는 팽창장치가 포함되는 냉장 복합 공조시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 순환배관에는,
    상기 냉장부의 냉매배관으로부터 분지되어 상기 열 저장부로 연장되는 바이패스 관을 포함하는 제 1 순환배관; 및
    상기 공조부의 냉매배관으로부터 분지되어 상기 열 저장부로 연장되는 공조용 순환배관이 포함되는 냉장 복합 공조시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 팽창장치에는,
    상기 바이패스 관에 배치되며, 냉매를 팽창하는 제 1 팽창부; 및
    상기 제 2 순환배관에 배치되며, 냉매를 팽창하는 제 2 팽창부가 포함되는 냉장 복합 공조시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉장용 응축기의 출구측에 배치되며, 냉매를 상기 냉장부의 냉매배관 및 제 1 순환배관 중 어느 하나의 배관으로 가이드 하는 제 1 유로 전환부; 및
    상기 열 저장부의 출구측에 배치되며, 냉매를 상기 제 2 압축기의 입구측 및 상기 냉장용 증발기의 입구측 중 어느 하나로 가이드 하는 제 2 유로 전환부가 포함되는 냉장 복합 공조시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 유로 전환부로부터 상기 냉장용 증발기의 입구측으로 연장되는 제 2 순환배관이 더 포함되며,
    상기 제 2 순환배관은 상기 냉장용 냉매관과 합지되는 것을 특징으로 하는 냉장 복합 공조시스템.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 공조용 순환배관은 상기 실외 열교환기 입구측 냉매관으로부터 바이패스 되어 상기 열 저장부를 통과하며, 상기 실외 열교환기의 출구측 냉매관으로 합지되는 것을 특징으로 하는 냉장 복합 공조시스템.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 팽창부는 제 1 설정기간동안 개방되어 상기 냉장부를 순환하는 냉매 중 적어도 일부를 상기 열 저장부로 가이드 하여 축냉을 수행하며,
    제 2 설정기간동안 폐쇄되어 상기 냉장용 응축기를 통과한 냉매가 상기 열 저장부로 유입되도록 가이드 하여, 냉매가 과냉되도록 하는 냉장 복합 공조시스템.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 팽창부는 제 3 설정기간 동안 개방되어 상기 공조부를 순환하는 냉매 중 적어도 일부를 상기 열 저장부로 가이드 하여, 냉매의 가열이 이루어지도록 하는 냉장 복합 공조시스템.
  9. 제 1 압축기, 실외 열교환기 및 실내 열교환기를 포함하는 공조부;
    제 2 압축기, 냉장용 응축기 및 냉장용 증발기를 포함하는 냉장부;
    상기 냉장부를 순환하는 냉매로부터 축열 또는 축냉을 수행하는 열 저장부;
    상기 냉장용 응축기를 통과한 냉매가 상기 열 저장부로 유입되도록 폐쇄 동작되어, 상기 열 저장부에 축열이 이루어지도록 하는 제 1 팽창부;
    상기 공조부의 냉매 중 적어도 일부를 팽창하여 상기 열 저장부로 가이드 하는 제 2 팽창부가 포함되는 냉장 복합 공조시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 공조부가 난방 운전을 하는 과정에서,
    상기 제 1 팽창부는 폐쇄되고 상기 제 2 팽창부는 개방되는 냉장 복합 공조시스템.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 공조부가 난방 운전을 수행하는 과정에서,
    상기 냉장부의 냉매는 상기 냉장용 응축기 및 열 저장부를 모두 순환하는 것을 특징으로 하는 냉장 복합 공조시스템.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 공조부가 냉방 운전을 수행하는 과정에서,
    상기 냉장용 응축기를 통과한 냉매 중 일부가 상기 열 저장부로 유입되는 것을 특징으로 하는 냉장 복합 공조시스템.

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