KR20200003589A - 공기 조화 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 공기조화 시스템은, 흡입관 및 토출관에 연결된 압축기; 제1사방변에 의해 흡입관 또는 토출관과 선택적으로 연통되는 실외 열교환기; 실외 열교환기를 적어도 하나의 실내 열교환기와 연결하는 액관; 실내 열교환기를 흡입관과 연통시키는 저압 기관; 제2사방변에 의해 실내 열교환기를 흡입관 또는 토출관과 선택적으로 연통시키는 고압 기관; 액관과 축열 열교환기를 연결하는 연결 액관; 축열 열교환기와 저압 기관을 연통시키는 제1연결 기관; 및 축열 열교환기와 고압 기관을 연통시키는 제2연결 기관을 포함할 수 있다.

Description

공기 조화 시스템{Air Conditioning system}
본 발명은 공기 조화 시스템에 관한 것으로, 좀 더 상세히는 냉난방이 모두 가능한 공기조화 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기라 일컬어지는 공기조화 시스템은, 실내의 더운 공기를 흡입하여 저온의 냉매로 열교환 한 후 이를 실내로 토출하는 반복작용에 의해 실내를 냉방시키거나 또는 반대작용에 의해 실내를 난방시키는 냉/난방 시스템이다. 공기조화 시스템은 압축기-응축기-팽창기구-증발기로 이루어져 일련의 사이클을 형성한다.
선행문헌 KR 10-2016-0042384 A(2016.04.19 공개)에는 냉매 및 물의 유로를 가변하여 축열 단독, 난방 단독, 축열난방 동시 운전이 가능한 히트펌프시스템이 개시된다. 그러나, 상기 선행문헌에 개시된 히트펌프 시스템은 냉방 운전 및 축냉 냉방 운전이 불가능하여, 겨울철 난방 시즌에만 적용이 가능한 문제점이 있다.
KR 10-2016-0042384 A (2016.04.19 공개)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 냉방 운전 시 축냉과 난방 운전 시 축열이 모두 가능한 공기조화 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 공기조화 시스템은, 흡입관 및 토출관에 연결된 압축기; 제1사방변에 의해 상기 흡입관 또는 토출관과 선택적으로 연통되는 실외 열교환기; 상기 실외 열교환기를 적어도 하나의 실내 열교환기와 연결하는 액관; 상기 실내 열교환기를 상기 흡입관과 연통시키는 저압 기관; 제2사방변에 의해 상기 실내 열교환기를 상기 흡입관 또는 토출관과 선택적으로 연통시키는 고압 기관; 상기 액관과 축열 열교환기를 연결하는 연결 액관; 상기 축열 열교환기와 상기 저압 기관을 연통시키는 제1연결 기관; 및 상기 축열 열교환기와 상기 고압 기관을 연통시키는 제2연결 기관을 포함할 수 있다.
상기 연결 액관에 설치된 축열 팽창기구; 및 상기 축열 팽창기구의 개도를 제어하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 실내 열교환기 및 축열 열교환기에서 냉매가 증발되는 축냉 냉방운전 모드 또는 상기 실외 열교환기 및 축열 열교환기에서 냉매가 증발되는 축열사용 난방운전 모드 시, 상기 축열 팽창기구를 기설정된 팽창 개도로 제어할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 실외 열교환기 및 축열 열교환기에서 냉매가 응축되는 축냉사용 냉방운전 모드 또는 상기 실내 열교환기 및 축열 열교환기에서 냉매가 응축되는 축열 난방 운전 모드 시, 상기 축열 팽창기구를 풀 오픈시킬 수 있다.
상기 제1연결 기관 및 제2연결 기관을 각각 개폐하는 연결 기관 개폐기구; 및 냉난방 운전 모드 시, 상기 제1연결 기관 및 제2연결 기관 중 어느 하나는 개방되고 다른 하나는 폐쇄되도록 상기 연결 기관 개폐기구를 제어하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 저압 기관 및 고압 기관을 각각 개폐하는 기관 개폐기구; 및 냉난방 운전 모드 시, 상기 고압 기관 및 저압 기관 중 어느 하나는 개방되고 다른 하나는 폐쇄되도록 상기 기관 개폐기구를 제어하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 저압 기관 중 상기 제1연결 기관이 연결되는 지점과 상기 실내 열교환기의 사이에 설치되는 저압 개폐밸브; 및 상기 고압 기관 중 상기 제2연결 기관이 연결되는 지점과 상기 실내 열교환기의 사이에 설치되는 고압 개폐밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 제1연결 기관에 설치된 제1개폐밸브; 및 상기 제2연결 기관에 설치된 제2개폐밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 실내 열교환기 및 축열 열교환기에서 냉매가 증발되는 축냉 냉방운전 모드 또는 상기 실외 열교환기 및 축열 열교환기에서 냉매가 증발되는 축열사용 난방운전 모드 시, 상기 저압 개폐밸브 및 제1개폐밸브를 오픈시키고 상기 고압 개폐밸브 및 제2개폐밸브를 클로즈시키는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 공기조화 시스템은, 흡입관 및 토출관에 연결된 압축기와, 실외 열교환기를 상기 흡입관 또는 토출관과 선택적으로 연통시키는 제1사방변과, 상기 토출관 및 흡입관에 연결된 제2사방변을 포함하는 실외 열교환기를 포함하는 실외기; 실내 열교환기를 포함하는 적어도 하나의 실내기; 축열 열교환기를 포함하는 축열조; 상기 실외 열교환기를 상기 실내 열교환기와 연결하는 액관; 상기 실내 열교환기를 상기 흡입관과 연통시키는 저압 기관; 상기 제2사방변과 상기 실내 열교환기를 연결하는 고압 기관; 상기 액관과 상기 축열 열교환기를 연결하는 연결 액관; 상기 축열 열교환기와 상기 저압 기관을 연통시키는 제1연결 기관; 상기 축열 열교환기와 상기 고압 기관을 연통시키는 제2연결 기관; 및 상기 연결 액관과 상기 액관의 연결부와, 상기 제1연결 기관과 상기 저압 기관의 연결부와, 상기 제2연결 기관과 상기 고압 기관의 연결부가 내부에 위치한 축열 분배기를 포함할 수 있다.
상기 축열 분배기는, 상기 제1연결기관에 설치된 제1개폐밸브; 상기 제2연결기관에 설치된 제2개폐밸브; 상기 저압 기관에 설치된 저압 개폐팰브; 상기 고압 기관에 설치된 고압 개폐밸브; 및 상기 연결 액관에 설치된 축열 팽창기구를 포함할 수 있다.
상기 실내 열교환기 및 축열 열교환기에서 냉매가 증발되는 축냉 냉방운전 모드 또는 상기 실외 열교환기 및 축열 열교환기에서 냉매가 증발되는 축열사용 난방운전 모드 시, 상기 축열 팽창기구를 기설정된 팽창 개도로 제어하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 실외 열교환기 및 축열 열교환기에서 냉매가 응축되는 축냉사용 냉방운전 모드 또는 상기 실내 열교환기 및 축열 열교환기에서 냉매가 응축되는 축열 난방운전 모드 시, 상기 축열 팽창기구를 풀 오픈시키는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 실내 열교환기 및 축열 열교환기에서 냉매가 증발되는 축냉 냉방운전 모드 또는 상기 실외 열교환기 및 축열 열교환기에서 냉매가 증발되는 축열사용 난방운전 모드 시, 상기 저압 개폐밸브 및 제1개폐밸브를 오픈시키고 상기 고압 개폐밸브 및 제2개폐밸브를 클로즈시키는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 실외 열교환기 및 축열 열교환기에서 냉매가 응축되는 축냉사용 냉방운전 모드 또는 상기 실내 열교환기 및 축열 열교환기에서 냉매가 응발되는 축열 난방운전 모드 시, 상기 저압 개폐밸브 및 제1개폐밸브를 클로즈시키고 상기 고압 개폐밸브 및 제2개폐밸브를 오픈시키는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 심야전기를 이용한 축열 또는 축냉을 통해 에너지 비용 절감이 가능한 이점이 있다.
또한, 실내기에 피크 부하가 발생하였을 경우 축열 또는 축냉되어 있던 에너지를 사용하여 실외 열교환기를 보조함으로써 일시적인 냉난방 능력이 향상되고 공기조화 시스템의 냉방 효율이 향상되는 이점이 있다.
또한, 복수개의 실내기 중 일부만이 작동되는 경우(부분 부하운전) 또는 실내의 온도가 설정 온도에 도달하여 실내기의 운전이 중지되는 경우(Thermo-off)에 축냉 또는 축열을 수행함으로써, 적은 요구부하로 인해 압축기의 운전 주파수가 최적 운전영역을 이탈하는 현상이 방지되고, 냉방 부하가 적정 레벨로 유지되어 공기조화 시스템의 효율이 향상될 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화 시스템의 제어 블록도이다.
도 3은 축냉 냉방운전 모드 시 냉매의 유동 방향이 도시된 도면이다.
도 4는 축냉사용 냉방운전 모드 시 냉매의 유동 방향이 도시된 도면이다.
도 5는 축열 난방운전 모드 시 냉매의 유동 방향이 도시된 도면이다.
도 6은 축열사용 난방운전 모드 시 냉매의 유동 방향이 도시된 도면이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화 시스템의 제어 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화 시스템은 실외기(10)와, 적어도 하나의 실내기(20)와, 실외기(10) 및 실내기(20)의 사이에서 실외기(10) 및 실내기(20)에 각각 연결된 축열 분배기(40)와, 축열 분배기(40)에 연결된 축열조(30)를 포함할 수 있다. 본 발명이 일 실시예에 따른 공기조화 시스템은 액관(50), 기관(60)(70)(80), 연결 액관(51) 및 연결 기관(61)(71)(81)을 더 포함할 수 있다.
실외기(10)에는 압축기(11), 실외 열교환기(16), 제1사방변(15), 제2사방변(18) 및 실외 팽창기구(17)가 포함될 수 있다. 각 실내기(20)에는 실내 열교환기(21) 및 실내 팽창기구(22)가 포함될 수 있다. 축열조(30)에는 축열 열교환기(31)가 포함될 수 있다. 축열 분배기(40)에는 축열 팽창기구(52), 기관 개폐기구(72)(82) 및 연결기관 개폐기구(73)(83)가 포함될 수 있다.
압축기(11)는 운전 주파수가 제어되는 인버터 압축기일 수 있다. 압축기(11)에는 흡입관(13) 및 토출관(12)이 연결될 수 있다. 흡입관(13)을 통해 압축기(11)로 흡입된 냉매는 압축기(11)에서 압축되어 토출관(12)으로 토출될 수 있다.
상기 흡입관(13)에는 기상냉매와 액냉매를 분리하는 어큐뮬레이터(14)가 설치될 수 있고, 압축기(11)에는 기상 냉매가 흡입될 수 있다.
실외 열교환기(16)는 실외팬(미도시)에 의해 송풍된 공기와 열교환하며 냉매를 응축 또는 증발시킬 수 있다. 상기 실외팬은 실외기(10)에 포함될 수 있다.
좀 더 상세히, 냉방운전 모드 시에는 실외 열교환기(16)에서 냉매가 응축되고, 난방운전 모드 시에는 실외 열교환기(16)에서 냉매가 증발될 수 있다.
실외 열교환기(16)에는 액관(50)이 연결될 수 있다. 좀 더 상세히, 냉매의 유동경로에 대해 실외 열교환기(16)의 일측은 제1사방변(15)과 연통되고 타측은 액관(50)과 연결될 수 있다.
제1사방변(15)은 실외 열교환기(16)를 흡입관(13) 또는 토출관(12)과 선택적으로 연통시킬 수 있다.
좀 더 상세히, 제1사방변(15)은, 냉방운전 모드 시에는 토출관(12)과 실외 열교환기(16)가 연통되도록 제어될 수 있고, 난방운전 모드 시에는 흡입관(13)과 실외 열교환기(16)가 연통되도록 제어될 수 있다.
액관(50)은 실외 열교환기(16)와 실내 열교환기(21)를 연결할 수 있다. 액관(50)에는 액체 상태의 냉매 또는 액체 상태와 기체 상태가 공존하는 2상 냉매가 흐를 수 있다.
액관(50)은 축열 분배기(40)를 통과할 수 있다. 즉, 액관(50)의 일부는 축열 분배기(40)의 내부에 위치할 수 있다. 따라서, 액관(50)은 실외기(10)와 축열 분배기(40)를 연결할 수 있고, 축열 분배기(40)와 실내기(20)를 연결할 수 있다.
실내 열교환기(21)가 복수개인 경우, 액관(50)은 실외 열교환기(16)에 연결되며 실외 팽창기구(17)가 설치된 공통 액관과, 상기 공통 액관에서 분지되어 각 실내 열교환기(21)에 연결되며 실내 팽창기구(22)가 설치된 복수개의 분지 액관을 포함할 수 있다.
실외 팽창기구(17)은 액관(50)에 설치될 수 있다. 실외 팽창기구(17)는 액관(50)을 따라 실외 열교환기(17)와 인접한 위치에 설치될 수 있다.
실외 팽창기구(17)는 개도가 전자적으로 제어되는 전자팽창밸브(EEV: Electronic Expansion Valve)를 포함할 수 있다.
냉방운전 모드 시 실외 팽창기구(17)는 기설정된 팽창개도로 제어될 수 있고, 난방운전 모드 시 실외 팽창기구(17)는 풀 오픈될 수 있다.
실외 팽창기구(17)의 개도가 기설정된 팽창개도로 제어된 경우, 실외 팽창기구(17)를 통과하는 냉매는 교축되며 감압될 수 있다. 반면 실외 팽창기구(17)가 풀 오픈(full open)되어 개도가 최대로 개방된 경우, 실외 팽창기구(17)를 통과하는 냉매는 교축되지 않고 실외 팽창기구(17)를 통과할 수 있다.
실내 열교환기(21)는 실내팬(미도시)에 의해 송풍된 공기와 열교환하며 냉매를 응축 또는 증발시킬 수 있다. 상기 실내팬(미도시)은 각 실내기(20)에 구비될 수 있다.
좀 더 상세히, 냉방운전 모드 시에는 실내 열교환기(21)에서 냉매가 증발되고, 난방운전 모드 시에는 실내 열교환기(21)에서 냉매가 응축될 수 있다.
실내 팽창기구(22)은 액관(50)에 설치될 수 있다. 실내 팽창기구(22)는 액관(50)을 따라 실내 열교환기(21)와 인접한 위치에 설치될 수 있다.
실내 팽창기구(22)는 개도가 전자적으로 제어되는 전자팽창밸브(EEV: Electronic Expansion Valve)를 포함할 수 있다.
냉방운전 모드 시 실내 팽창기구(22)는 풀 오픈될 수 있고, 난방운전 모드 시 실내 팽창기구(22)는 기설정된 팽창개도로 제어될 수 있다.
실내 팽창기구(22)의 개도가 기설정된 팽창개도로 제어된 경우, 실내 팽창기구(22)를 통과하는 냉매는 교축되며 감압될 수 있다. 반면 실내 팽창기구(22)가 풀 오픈(full open)되어 개도가 최대로 개방된 경우, 실내 팽창기구(22)를 통과하는 냉매는 교축되지 않고 실내 팽창기구(22)를 통과할 수 있다.
기관(60)(70)(80)은 실내 열교환기(21)에 연결된 메인 기관(60)과, 메인 기관(60)에서 분지된 저압 기관(70) 및 고압 기관(80)을 포함할 수 있다.
실내 열교환기(21)는 저압 기관(70) 및 고압 기관(80)과 연통될 수 있다. 좀 더 상세히, 실내 열교환기(21)는 메인 기관(60)과 연결될 수 있고, 저압 기관(70) 및 고압 기관(80)은 메인 기관(60)에서 분지될 수 있다.
냉매의 유동경로에 대해 실내 열교환기(21)의 일측은 액관(50)과 연결되고 타측은 메인 기관(60)과 연결될 수 있다.
실내 열교환기(21)가 복수개인 경우, 메인 기관(60)은 저압 기관(70) 및 고압 기관(80)과 연결된 공통 기관과, 상기 공통 기관에서 분지되어 각 실내 열교환기(21)에 연결된 분지 기관을 포함할 수 있다.
저압 기관(70)에는 상대적으로 저압의 기상냉매가 흐를 수 있고, 고압 기관(80)에는 상대적으로 고압의 기상냉매가 흐를 수 있다.
저압 기관(70)은 실내 열교환기(21)와 흡입관(13)을 연통시킬 수 있다. 좀 더 상세히, 저압 기관(70)의 일 측은 메인 기관(60)에 연결될 수 있고 타 측은 흡입관(13)에 연결될 수 있다.
고압 기관(80)은 제2사방변(18)에 의해 실내 열교환기(21)를 흡입관(13) 또는 토출관(12)과 선택적으로 연통시킬 수 있다.
메인 기관(60)이 저압 기관(70) 및 고압 기관(80)으로 분지되는 지점(60A)은 축열 분배기(40) 내에 위치할 수 있다. 따라서, 메인 기관(60)은 축열 분배기(40)와 실내기(20)를 연결할 수 있다. 또한, 저압 기관(70) 및 고압 기관(80)은 축열 분배기(40)와 실외기(10)를 연결할 수 있다.
한편, 축열 열교환기(31)는 축열 열교환기(31)를 통과하는 냉매를 축열재(미도시)와 열교환시킬 수 있다. 상기 축열재는 축열 열교환기(31)를 둘러싸거나 축열 열교환기(31)에 접하도록 구비될 수 있다. 상기 축열재는 충분한 축열용량을 가지기 위해 상변화 물질(PCM: Phase change material)을 포함할 수 있다.
축열 열교환기(31)를 통과하는 냉매와의 열교환에 의해, 상기 축열재에는 냉기가 축냉되거나 열이 축열될 수 있다. 축냉 시에는 축열 열교환기(31)에서 냉매가 증발되고, 축열 시에는 축열 열교환기(31)에서 냉매가 응축될 수 있다.
연결 액관(51)은 축열 열교환기(31)와 액관(50)을 연결할 수 있다.
연결 액관(51)과 액관(50)의 연결부(51A)는 축열 분배기(40)의 내부에 위치할 수 있다. 따라서 연결 액관(51)은 축열 분배기(40)와 축열조(30)를 연결할 수 있다.
축열 팽창기구(52)은 연결 액관(51)에 설치될 수 있다. 축열 팽창기구(52)는 축열 분배기(40)에 포함됨이 바람직하나, 축열 분배기(40) 대신 축열조(30)에 포함되는 구성도 가능하다.
축열 팽창기구(52)는 개도가 전자적으로 제어되는 전자팽창밸브(EEV: Electronic Expansion Valve)를 포함할 수 있다.
축열 팽창기구(52)의 개도가 기설정된 팽창개도로 제어된 경우, 축열 팽창기구(52)를 통과하는 냉매는 교축되며 감압될 수 있다. 반면 축열 팽창기구(52)가 풀 오픈(full open)되어 개도가 최대로 개방된 경우, 축열 팽창기구(52)를 통과하는 냉매는 교축되지 않고 축열 팽창기구(52)를 통과할 수 있다.
연결 기관(61)(71)(81)은 축열 열교환기(31)에 연결된 메인 연결기관(61)과, 메인 연결기관(61)에서 분지된 제1연결기관(71) 및 제2연결기관(82)을 포함할 수 있다. 제1연결기관(71)은 저압 기관(70)에 연결될 수 있고, 제2연결기관(81)은 고압 기관(80)에 연결될 수 있다.
축열 열교환기(31)는 제1연결 기관(71) 및 제2연결 기관(81)과 연통될 수 있다. 좀 더 상세히, 축열 열교환기(31)는 메인 연결기관(61)과 연결될 수 있고, 제1연결 기관(71) 및 제2연결 기관(81)은 메인 연결기관(61)에서 분지될 수 있다.
냉매의 유동경로에 대해 축열 열교환기(31)의 일측은 연결 액관(51)과 연결되고 타측은 메인 연결기관(61)과 연결될 수 있다.
제1연결 기관(71)은 축열 열교환기(31)와 저압 기관(70)을 연통시킬 수 있다. 좀 더 상세히, 제1연결 기관(71)의 일 측은 메인 연결기관(61)에 연결될 수 있고 타 측은 저압 기관(70)에 연결될 수 있다.
제2연결 기관(81)은 축열 열교환기(31)와 고압 기관(80)을 연통시킬 수 있다. 좀 더 상세히, 제2연결 기관(81)의 일 측은 메인 연결기관(61)에 연결될 수 있고 타 측은 고압 기관(80)에 연결될 수 있다.
메인 연결기관(61)이 제1연결 기관(71) 및 제2연결 기관(81)으로 분지되는 지점(61A)은 축열 분배기(40) 내에 위치할 수 있다. 또한, 제1연결 기관(71)과 저압 기관(70)의 연결부(71A) 및 제2연결 기관(81)과 고압 기관(80)의 연결부(81A)는 축열 분배기(40)의 내부에 위치할 수 있다. 따라서, 메인 연결기관(61)은 축열 분배기(40)와 축열조(30)를 연결할 수 있다.
한편, 기관 개폐기구(72)(82)는 저압 기관(70) 및 고압 기관(80)을 각각 개폐할 수 있다. 냉난방 운전 모드 시, 기관 개폐기구(72)(82)는 고압 기관(80) 및 저압 기관(70) 중 어느 하나는 개방되고 다른 하나는 폐쇄되도록 제어될 수 있다.
좀 더 상세히, 냉방운전 모드 시에는 고압 기관(80)이 폐쇄되고 저압 기관(70)이 개방되도록 기관 개폐기구(72)(82)가 제어될 수 있다. 반면, 난방운전 모드 시에는 저압 기관(70)이 폐쇄되고 고압 기관(80)이 개방되도록 기관 개폐기구(72)(82)가 제어될 수 있다.
기관 개폐기구(72)(82)는 저압 기관(70)에 설치된 저압 개폐밸브(72)와 고압 기관(80)에 설치된 고압 개폐밸브(82)를 포함할 수 있다. 다만, 기관 개폐기구의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 메인 기관(60)이 저압 기관(70)과 고압 기관(80)으로 분지되는 지점(60A)에 설치된 삼방밸브를 포함하는 구성도 가능함은 물론이다.
저압 개폐밸브(72) 및 고압 개폐밸브(82) 각각은 솔레노이드 밸브를 포함할 수 있다.
저압 개폐밸브(72)는, 제1연결 기관(71)과 저압 기관(70)의 연결부(71A)와 메인 기관(60)의 사이에 설치될 수 있다. 또한, 저압 개폐밸브(72)는, 제2연결 기관(81)과 고압 기관(80)의 연결부(81A)와 메인 기관(60)의 사이에 설치될 수 있다.
냉난방 운전 모드 시, 저압 개폐밸브(72) 및 고압 개폐밸브(82) 중 어느 하나는 오픈되고 다른 하나는 클로즈될 수 있다. 좀 더 상세히, 냉방운전 모드 시 저압 밸브(72) 오픈되고 고압 밸브(82)는 클로즈될 수 있다. 반대로 난방운전 모드 시 저압 밸브(72)는 클로즈되고 고압 밸브(82)는 오픈될 수 있다.
한편, 연결기관 개폐기구(73)(83)는 제1연결 기관(71) 및 제2연결 기관(81)을 각각 개폐할 수 있다. 냉난방 운전 모드 시, 연결기관 개폐기구(73)(83)는 고압 기관(80) 및 저압 기관(70) 중 어느 하나는 개방되고 다른 하나는 폐쇄되도록 제어될 수 있다.
연결기관 개폐기구(73)(83)는 제1연결 기관(71)에 설치된 제1개폐 밸브(73)와 제2연결 기관(81)에 설치된 제2개폐 밸브(83)를 포함할 수 있다. 다만, 연결기관 개폐기구의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 메인 연결기관(61)이 제1연결 기관(71)과 제2연결 기관(81)으로 분지되는 지점(61A)에 설치된 삼방밸브를 포함하는 구성도 가능함은 물론이다.
제1 개폐밸브(73) 및 제2 개폐밸브(83) 각각은 솔레노이드 밸브를 포함할 수 있다.
냉난방 운전 모드 시, 제1 개폐밸브(73) 및 제2 개폐밸브(83) 중 어느 하나는 오픈되고 다른 하나는 클로즈될 수 있다.
본 실시예에 따른 공기조화 시스템은, 공기조화 시스템의 동작 전반을 제어하는 컨트롤러(90)를 더 포함할 수 있다.
컨트롤러(90)는 실외기(10), 실내기(20), 축열조(30) 및 축열 분배기 중 적어도 하나에 배치될 수 있다. 또한, 공기조화 시스템이 설치된 건물의 관리 시스템이 컨트롤러(90)를 포함하는 구성도 가능하다.
컨트롤러(90)는 압축기(11)를 온오프 시킬 수 있으며 압축기(11)의 운전 주파수를 조절할 수 있다.
컨트롤러(90)는 제1사방변(15)을 제어하여 실외 열교환기(16)를 토출관(12) 또는 흡입관(13)과 연통시킬 수 있다. 또한, 컨트롤러(90)는 제2사방변(18)을 제어하여 고압 기관(80)을 토출관(12) 및 흡입관(13)과 연통시킬 수 있다.
컨트롤러(90)는 실외 팽창기구(17), 실내 팽창기구(22) 및 축열 팽창기구(52) 각각의 개도를 조절할 수 있다. 또한, 컨트롤러(90)는 저압 개폐밸브(72), 고압 개폐밸브(72), 제1개폐밸브(73) 및 제2개폐밸브(83) 각각을 오픈/클로즈 제어할 수 있다.
또한, 컨트롤러(90)는 공기조화 시스템을 냉방운전 모드 또는 난방운전 모드로 제어할 수 있다. 냉방운전 모드는 축냉 냉방운전 모드 및 축냉사용 냉방운전 모드를 포함할 수 있고, 난방운전 모드는 축열 난방운전 모드 및 축열사용 난방운전 모드를 포함할 수 있다.
각 운전 모드에 대해서는 이하에서 자세히 설명한다.
도 3은 축냉 냉방운전 모드 시 냉매의 유동 방향이 도시된 도면이다.
컨트롤러(90)는 공기조화 시스템을 축냉 냉방운전 모드로 제어할 수 있다. 상기 축냉 냉방운전 모드는 실내기(20)에서 냉방을 수행하는 동시에 축열조(30)에 냉기를 축냉하는 모드일 수 있다.
축냉 냉방운전 모드는 실내기(20)의 요구 냉방부하가 작은 심야 시간등에 수행될 수 있다. 이로써 에너지 비용 절감이 가능할 수 있다.
또한, 축냉 냉방운전 모드는 복수개의 실내기(20) 중 일부만이 작동되는 경우(부분 부하운전) 또는 실내의 온도가 설정 온도에 도달하여 실내기(20)의 운전이 중지되는 경우(Thermo-off)에 수행될 수 있다. 이로써, 적은 냉방부하 요구로 인해 압축기(10)의 운전 주파수가 최적 운전영역을 이탈하는 현상이 방지되고, 축냉에 의해 냉방 부하가 적정 레벨로 유지되어 공기조화 시스템의 효율이 향상될 수 있다.
축냉 냉방운전 모드 시, 제어 모듈(90)은 실외 팽창기구(17)를 풀 오픈시키고 실내 팽창기구(22) 및 축열 팽창기구(52)를 기설정된 팽창개도로 제어할 수 있다. 다만, 실내기(20)가 복수개이고 그 중 일부만이 운전되는 경우, 컨트롤러(90)는 운전중인 실내기(20)의 실내 팽창기구(22)는 기설정된 팽창개도로 제어하고 운전중지 중인 실내기(20)의 실내 팽창기구(22)는 풀 클로즈(full close)시킬 수 있다.
또한, 축냉 냉방운전 모드 시 컨트롤러(90)는 저압 개폐밸브(72) 및 제1개폐밸브(73)를 오픈시키고 고압 개폐밸브(82) 및 제2개폐밸브(83)를 클로즈시킬 수 있다.
또한, 축냉 냉방운전 모드 시 컨트롤러(90)는 실외 열교환기(16)가 토출관(12)과 연통되도록 제1사방변(15)을 제어할 수 있다.
이하, 축냉 냉방운전 모드 시 냉매의 유동에 대해 설명한다.
압축기(11)에서 압축되어 토출관(12)으로 토출된 냉매는 제1사방변(15)을 통과하여 실외 열교환기(16)로 유동되고, 실외 열교환기(16)에서 응축될 수 있다.
실외 열교환기(16)에서 응축된 냉매는 액관(50)으로 유동될 수 있다. 액관(50)으로 유동된 냉매 중 일부는 액관(50)에 연결된 연결 액관(51)으로 유동될 수 있고, 다른 일부는 액관(50)을 통해 실내기(20)로 유동될 수 있다.
액관(50)을 통해 실내기(20)로 유동된 냉매는 실내 팽창기구(22)를 통과하며 교축될 수 있다. 실내 팽창기구(22)에서 교축된 냉매는 실내 열교환기(21)로 유동되고, 실내 열교환기(21)에서 증발되며 냉방을 수행할 수 있다. 실내 열교환기(21)에서 증발된 냉매는 메인 기관(60)으로 유동될 수 있다. 고압 밸브(82)는 클로즈되고 저압 밸브(72)는 오픈된 상태이므로, 메인 기관(60)의 냉매는 저압 기관(70)으로 유동될 수 있다.
한편 액관(50)에서 연결 액관(51)으로 유동된 냉매는 축열 팽창기구(52)를 통과하며 교축될 수 있다. 축열 팽창기구(52)에서 교축된 냉매는 축열 열교환기(31)로 유동되고, 축열 열교환기(31)에서 증발되며 축열재에 축냉을 수행할 수 있다. 축열 열교환기(31)에서 증발된 냉매는 메인 연결기관(61)으로 유동될 수 있다. 제2개폐 밸브(83)는 클로즈되고 제1개폐밸브(73)는 오픈된 상태이므로, 메인 연결기관(61)의 냉매는 제1연결 기관(71)을 통과하여 저압 기관(70)으로 유동될 수 있다.
실내 열교환기(21)에서 증발된 냉매와 축열 열교환기(30)에서 증발된 냉매는 저압 기관(70)에서 합쳐질 수 있고, 저압 기관(70)를 따라 실외기(10)의 흡입관(13)으로 유동될 수 있다. 흡입관(13)으로 유동된 냉매는 어큐뮬레이터(14)를 통과하여 압축기(11)로 흡입될 수 있다.
압축기(11)는 흡입된 냉매를 압축시켜 토출관(12)으로 다시 토출시킬 수 있고 냉매는 앞서 설명한 경로를 따라 순환할 수 있다.
도 4는 축냉사용 냉방운전 모드 시 냉매의 유동 방향이 도시된 도면이다.
컨트롤러(90)는 공기조화 시스템을 축냉사용 냉방운전 모드로 제어할 수 있다. 상기 축냉사용 냉방운전 모드는, 축열조(30)에 축냉된 냉기가 사용되어 실외기(10)가 감당하는 냉방 부하를 경감시키는 모드일 수 있다.
축냉사용 냉방운전 모드는 실내기(20)에 피크 부하가 발생하였을 때 수행될 수 있다. 이로써, 축열조(30)가 응축기 역할을 하여 실외 열교환기(10)를 보조함으로써 일시적인 냉방 능력이 향상되고 공기조화 시스템의 냉방 효율이 향상될 수 있다.
축냉사용 냉방운전 모드 시, 제어 모듈(90)은 실외 팽창기구(17) 및 축열 팽창기구(52)를 풀 오픈시키고 실내 팽창기구(22)를 기설정된 팽창개도로 제어할 수 있다. 다만, 실내기(20)가 복수개이고 그 중 일부만이 운전되는 경우, 컨트롤러(90)는 운전중인 실내기(20)의 실내 팽창기구(22)는 기설정된 팽창개도로 제어하고 운전중지 중인 실내기(20)의 실내 팽창기구(22)는 풀 클로즈(full close)시킬 수 있다.
또한, 축냉사용 냉방운전 모드 시 컨트롤러(90)는 저압 개폐밸브(72) 및 제2개폐밸브(83)를 오픈시키고 고압 개폐밸브(82) 및 제1개폐밸브(73)를 클로즈시킬 수 있다.
또한, 축냉사용 냉방운전 모드 시 컨트롤러(90)는 실외 열교환기(16)가 토출관(12)과 연통되도록 제1사방변(15)을 제어하고, 고압 기관(80)이 토출관(12)과 연통되도록 제2사방변(18)을 제어할 수 있다.
이하, 축냉사용 냉방운전 모드 시 냉매의 유동에 대해 설명한다.
압축기(11)에서 압축되어 토출관(12)으로 토출된 냉매 중 일부는 제1사방변(15)을 통과하여 실외 열교환기(16)로 유동될 수 있고, 다른 일부는 제2사방변(18)을 통과하여 고압 기관(80)으로 유동될 수 있다.
실외 열교환기(16)로 유동된 냉매는 실외 열교환기(16)에서 응축될 수 있다. 실외 열교환기(16)에서 응축된 냉매는 액관(50)으로 유동될 수 있다.
한편, 고압 개폐밸브(82)가 클로즈되고 제2개폐밸브(83)가 오픈된 상태이므로, 고압 기관(80)으로 유동된 냉매는 제2연결 기관(81)으로 유동될 수 있다. 제2연결 기관(81)으로 유동된 냉매는 메인 연결기관(61)을 통과하여 축열 열교환기(31)로 유동될 수 있다. 축열 열교환기(31)로 유동된 냉매는 축열 열교환기(31)에서 축열재에 축적되어 있던 냉기에 의해 응축될 수 있다. 축열 열교환기(31)에서 응축된 냉매는 연결 액관(51)을 통해 액관(50)으로 유동될 수 있다.
실외 열교환기(16)에서 응축된 냉매와 축열 열교환기(31)에서 응축된 냉매는 액관(50)에서 합쳐질 수 있고 액관(50)을 따라 실내기(20)로 유동될 수 있다.
실내기(20)로 유동된 냉매는 실내 팽창기구(22)를 통과하며 교축될 수 있다. 실내 팽창기구(22)에서 교축된 냉매는 실내 열교환기(21)로 유동되고, 실내 열교환기(21)에서 증발되며 냉방을 수행할 수 있다. 실내 열교환기(21)에서 증발된 냉매는 메인 기관(60)으로 유동될 수 있다. 고압 밸브(82)는 클로즈되고 저압 밸브(72)는 오픈된 상태이므로, 메인 기관(60)의 냉매는 저압 기관(70)으로 유동될 수 있다.
제1개폐밸브(73)는 클로즈 된 상태이므로, 저압 기관(70)으로 유동된 냉매는 제1연결 배관(71)으로 유동되지 않고 저압 기관(70)을 따라 실외기(10)의 흡입관(13)으로 유동될 수 있다. 흡입관(13)으로 유동된 냉매는 어큐뮬레이터(14)를 통과하여 압축기(11)로 흡입될 수 있다.
압축기(11)는 흡입된 냉매를 압축시켜 토출관(12)으로 다시 토출시킬 수 있고 냉매는 앞서 설명한 경로를 따라 순환할 수 있다.
도 5는 축열 난방운전 모드 시 냉매의 유동 방향이 도시된 도면이다.
컨트롤러(90)는 공기조화 시스템을 축열 냉방운전 모드로 제어할 수 있다. 상기 축열 냉방운전 모드는 실내기(20)에서 난방을 수행하는 동시에 축열조(30)에 열를 축열하는 모드일 수 있다.
축열 난방운전 모드는 실내기(20)의 요구 난방부하가 작은 심야 시간등에 수행될 수 있다. 이로써 에너지 비용 절감이 가능할 수 있다.
또한, 축열 난방운전 모드는 복수개의 실내기(20) 중 일부만이 작동되는 경우(부분 부하운전) 또는 실내의 온도가 설정 온도에 도달하여 실내기(20)의 운전이 중지되는 경우(Thermo-off)에 수행될 수 있다. 이로써, 적은 난방부하 요구로 인해 압축기(10)의 운전 주파수가 최적 운전영역을 이탈하는 현상이 방지되고, 축열에 의해 난방 부하가 적정 레벨로 유지되어 공기조화 시스템의 효율이 향상될 수 있다.
축열 난방운전 모드 시, 제어 모듈(90)은 실내 팽창기구(22) 및 축열 팽창기구(52)를 풀 오픈시키고 실외 팽창기구(17)를 기설정된 팽창개도로 제어할 수 있다. 다만, 실내기(20)가 복수개이고 그 중 일부만이 운전되는 경우, 컨트롤러(90)는 운전중인 실내기(20)의 실내 팽창기구(22)는 풀 오픈시키고 운전중지 중인 실내기(20)의 실내 팽창기구(22)는 풀 클로즈시킬 수 있다.
또한, 축열 난방운전 모드 시 컨트롤러(90)는 저압 개폐밸브(72) 및 제1개폐밸브(73)를 클로즈시키고 고압 개폐밸브(82) 및 제2개폐밸브(83)를 오픈시킬 수 있다.
또한, 축열 난방운전 모드 시 컨트롤러(90)는 실외 열교환기(16)가 흡입관(13)과 연통되도록 제1사방변(15)을 제어하고, 고압 기관(80)이 토출관(12)과 연통되도록 제2사방변(18)을 제어할 수 있다.
이하, 축열 난방운전 모드 시 냉매의 유동에 대해 설명한다.
압축기(11)에서 압축되어 토출관(12)으로 토출된 냉매는 제2사방변(18)을 통과하여 고압 기관(80)로 유동될 수 있다. 고압 개폐밸브(82) 및 제2개폐밸브(83)가 모두 오픈된 상태이므로, 고압 기관(80)으로 유동된 냉매 중 일부는 제2연결 기관(81)으로 유동되고 다른 일부는 고압 기관(80)을 따라 메인 기관(60)으로 유동될 수 있다.
저압 개폐밸브(72)가 클로즈 된 상태이므로, 메인 기관(60)으로 유동된 냉매는 실내기(20)의 실내 열교환기(21)로 유동될 수 있다. 실내 열교환기(21)로 유동된 냉매는 실내 열교환기(21)에서 응축되며 난방을 수행할 수 있다. 실내 열교환기(21)에서 응축된 냉매는 액관(50)으로 유동될 수 있다.
한편, 제2연결 기관(81)으로 유동된 냉매는 메인 연결기관(61)을 통과하여 축열 열교환기(31)로 유동될 수 있다. 축열 열교환기(31)로 유동된 냉매는 응축되며 축열재에 축열을 수행할 수 있다. 축열 열교환기(31)에서 응축된 냉매는 연결 액관(61)을 통해 액관(50)으로 유동될 수 있다.
실내 열교환기(21)에서 응축된 냉매와 축열 열교환기(31)에서 응축된 냉매는 액관(50)에서 합쳐질 수 있고 액관(50)을 따라 실외기(10)로 유동될 수 있다.
실외기(10)로 유동된 냉매는 실외 팽창기구(17)를 통과하며 교축될 수 있다. 실외 팽창기구(17)에서 교축된 냉매는 실외 열교환기(16)로 유동되고, 실외 열교환기(16)에서 증발될 수 있다. 실외 열교환기(16)에서 증발된 냉매는 제1사방변(15)을 통과하여 흡입관(13)으로 유동될 수 있다. 흡입관(13)으로 유동된 냉매는 어큐뮬레이터(14)를 통과하여 압축기(11)로 흡입될 수 있다.
압축기(11)는 흡입된 냉매를 압축시켜 토출관(12)으로 다시 토출시킬 수 있고 냉매는 앞서 설명한 경로를 따라 순환할 수 있다.
도 6은 축열사용 난방운전 모드 시 냉매의 유동 방향이 도시된 도면이다.
컨트롤러(90)는 공기조화 시스템을 축열사용 난방운전 모드로 제어할 수 있다. 상기 축열사용 난방운전 모드는, 축열조(30)에 축열된 열이 사용되어 실외기(10)가 감당하는 난방 부하를 경감시키는 모드일 수 있다.
축열사용 난방운전 모드는 실내기(20)에 피크 부하가 발생하였을 때 수행될 수 있다. 이로써, 축열조(30)가 증발기 역할을 하여 실외 열교환기(10)를 보조함으로써 일시적인 난방 능력이 향상되고 공기조화 시스템의 난방 효율이 향상될 수 있다.
축열사용 난방운전 모드 시, 제어 모듈(90)은 실내 팽창기구(22)를 풀 오픈시키고 실외 팽창기구(17) 및 축열 팽창기구(52)를 기설정된 팽창개도로 제어할 수 있다. 다만, 실내기(20)가 복수개이고 그 중 일부만이 운전되는 경우, 컨트롤러(90)는 운전중인 실내기(20)의 실내 팽창기구(22)는 풀 오픈시키고 운전중지 중인 실내기(20)의 실내 팽창기구(22)는 풀 클로즈시킬 수 있다.
또한, 축열사용 난방운전 모드 시 컨트롤러(90)는 저압 개폐밸브(72) 및 제2개폐밸브(83)를 클로즈시키고 고압 개폐밸브(82) 및 제1개폐밸브(73)를 오픈시킬 수 있다.
또한, 축열사용 난방운전 모드 시 컨트롤러(90)는 실외 열교환기(16)가 흡입관(13)과 연통되도록 제1사방변(15)을 제어하고, 고압 기관(80)이 토출관(12)과 연통되도록 제2사방변(18)을 제어할 수 있다.
이하, 축열사용 난방운전 모드 시 냉매의 유동에 대해 설명한다.
압축기(11)에서 압축되어 토출관(12)으로 토출된 냉매는 제2사방변(18)을 통과하여 고압 기관(80)로 유동될 수 있다. 고압 개폐밸브(82)는 오픈되고 제2개폐밸브(83)는 클로즈 된 상태이므로, 고압 기관(80)으로 유동된 냉매는 고압 기관(80)을 따라 메인 기관(60)으로 유동될 수 있다.
저압 개폐밸브(72)가 클로즈 된 상태이므로, 메인 기관(60)으로 유동된 냉매는 실내기(20)의 실내 열교환기(21)로 유동될 수 있다. 실내 열교환기(21)로 유동된 냉매는 실내 열교환기(21)에서 응축되며 난방을 수행할 수 있다. 실내 열교환기(21)에서 응축된 냉매는 액관(50)으로 유동될 수 있다.
액관(50)으로 유동된 냉매 중 일부는 액관(50)에 연결된 연결 액관(51)으로 유동될 수 있고, 다른 일부는 액관(50)을 통해 실외기(10)로 유동될 수 있다.
액관(50)을 통해 실외기(10)로 유동된 냉매는 실외 팽창기구(17)를 통과하며 교축될 수 있다. 실외 팽창기구(17)에서 교축된 냉매는 실외 열교환기(16)로 유동되고, 실외 열교환기(16)에서 증발될 수 있다. 실외 열교환기(16)에서 증발된 냉매는 제1사방변(15)를 통과하여 흡입관(13)으로 유동될 수 있다.
한편 액관(50)에서 연결 액관(51)으로 유동된 냉매는 축열 팽창기구(52)를 통과하며 교축될 수 있다. 축열 팽창기구(52)에서 교축된 냉매는 축열 열교환기(31)로 유동될 수 있다. 축열 열교환기(31)로 유동된 냉매는 축열 열교환기(31)에서 축열재에 축적되어 있던 열에 의해 증발될 수 있다. 축열 열교환기(31)에서 증발된 냉매는 메인 연결기관(61)으로 유동될 수 있다. 제2개폐 밸브(83)는 클로즈되고 제1개폐밸브(73)는 오픈된 상태이므로, 메인 연결기관(61)의 냉매는 제1연결 기관(71)을 통과하여 저압 기관(70)으로 유동될 수 있다. 저압 개폐밸브(72)가 클로즈 된 상태이므로, 저압 기관(70)으로 유동된 냉매는 저압 기관(70)을 따라 실외기(10)의 흡입관(13)으로 유동될 수 있다.
실외 열교환기(16)에서 증발된 냉매와 축열 열교환기(31)에서 증발된 냉매는 흡입관(13)에서 합쳐질 수 있고, 어큐뮬레이터(14)를 통과하여 압축기(11)로 흡입될 수 있다.
압축기(11)는 흡입된 냉매를 압축시켜 토출관(12)으로 다시 토출시킬 수 있고 냉매는 앞서 설명한 경로를 따라 순환할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 실외기 11: 압축기
12: 토출관 13: 흡입관
15: 제1사방변 16: 실외 열교환기
17: 실외 팽창기구 18: 제2사방변
20: 실내기 21: 실내 열교환기
22: 실내 팽창기구 30: 축열조
31: 축열 열교환기 40: 축열 분배기
50: 액관 51: 연결 액관
52: 축열 팽창기구 60: 메인 기관
61: 메인 연결기관 70: 저압 기관
71: 제1연결 기관 72: 저압 개폐밸브
73: 제1개폐밸브 80: 고압 기관
81: 제2연결 기관 82: 고압 개폐밸브
83: 제2개폐밸브

Claims (16)

  1. 흡입관 및 토출관에 연결된 압축기;
    제1사방변에 의해 상기 흡입관 또는 토출관과 선택적으로 연통되는 실외 열교환기;
    상기 실외 열교환기를 적어도 하나의 실내 열교환기와 연결하는 액관;
    상기 실내 열교환기를 상기 흡입관과 연통시키는 저압 기관;
    제2사방변에 의해 상기 실내 열교환기를 상기 흡입관 또는 토출관과 선택적으로 연통시키는 고압 기관;
    상기 액관과 축열 열교환기를 연결하는 연결 액관;
    상기 축열 열교환기와 상기 저압 기관을 연통시키는 제1연결 기관; 및
    상기 축열 열교환기와 상기 고압 기관을 연통시키는 제2연결 기관을 포함하는 공기 조화 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결 액관에 설치된 축열 팽창기구; 및
    상기 축열 팽창기구의 개도를 제어하는 컨트롤러를 더 포함하는 공기 조화 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 실내 열교환기 및 축열 열교환기에서 냉매가 증발되는 축냉 냉방운전 모드 또는 상기 실외 열교환기 및 축열 열교환기에서 냉매가 증발되는 축열사용 난방운전 모드 시, 상기 축열 팽창기구를 기설정된 팽창 개도로 제어하는 공기조화 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 실외 열교환기 및 축열 열교환기에서 냉매가 응축되는 축냉사용 냉방운전 모드 또는 상기 실내 열교환기 및 축열 열교환기에서 냉매가 응축되는 축열 난방운전 모드 시, 상기 축열 팽창기구를 풀 오픈시키는 공기조화 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1연결 기관 및 제2연결 기관을 각각 개폐하는 연결 기관 개폐기구; 및
    냉난방 운전 모드 시, 상기 제1연결 기관 및 제2연결 기관 중 어느 하나는 개방되고 다른 하나는 폐쇄되도록 상기 연결 기관 개폐기구를 제어하는 컨트롤러를 더 포함하는 공기조화 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 저압 기관 및 고압 기관을 각각 개폐하는 기관 개폐기구; 및
    냉난방 운전 모드 시, 상기 고압 기관 및 저압 기관 중 어느 하나는 개방되고 다른 하나는 폐쇄되도록 상기 기관 개폐기구를 제어하는 컨트롤러를 더 포함하는 공기조화 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 저압 기관 중 상기 제1연결 기관이 연결되는 지점과 상기 실내 열교환기의 사이에 설치되는 저압 개폐밸브; 및
    상기 고압 기관 중 상기 제2연결 기관이 연결되는 지점과 상기 실내 열교환기의 사이에 설치되는 고압 개폐밸브를 더 포함하는 공기조화 시스템.
  8. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1연결 기관에 설치된 제1개폐밸브; 및
    상기 제2연결 기관에 설치된 제2개폐밸브를 더 포함하는 공기조화 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 실내 열교환기 및 축열 열교환기에서 냉매가 증발되는 축냉 냉방운전 모드 또는 상기 실외 열교환기 및 축열 열교환기에서 냉매가 증발되는 축열사용 난방운전 모드 시, 상기 저압 개폐밸브 및 제1개폐밸브를 오픈시키고 상기 고압 개폐밸브 및 제2개폐밸브를 클로즈시키는 컨트롤러를 더 포함하는 공기조화 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 실외 열교환기 및 축열 열교환기에서 냉매가 응축되는 축냉사용 냉방운전 모드 또는 상기 실내 열교환기 및 축열 열교환기에서 냉매가 응발되는 축열 난방운전 모드 시, 상기 저압 개폐밸브 및 제1개폐밸브를 클로즈시키고 상기 고압 개폐밸브 및 제2개폐밸브를 오픈시키는 컨트롤러를 더 포함하는 공기조화 시스템.
  11. 흡입관 및 토출관에 연결된 압축기와, 실외 열교환기를 상기 흡입관 또는 토출관과 선택적으로 연통시키는 제1사방변과, 상기 토출관 및 흡입관에 연결된 제2사방변을 포함하는 실외 열교환기를 포함하는 실외기;
    실내 열교환기를 포함하는 적어도 하나의 실내기;
    축열 열교환기를 포함하는 축열조;
    상기 실외 열교환기를 상기 실내 열교환기와 연결하는 액관;
    상기 실내 열교환기를 상기 흡입관과 연통시키는 저압 기관;
    상기 제2사방변과 상기 실내 열교환기를 연결하는 고압 기관;
    상기 액관과 상기 축열 열교환기를 연결하는 연결 액관;
    상기 축열 열교환기와 상기 저압 기관을 연통시키는 제1연결 기관;
    상기 축열 열교환기와 상기 고압 기관을 연통시키는 제2연결 기관; 및
    상기 연결 액관과 상기 액관의 연결부와, 상기 제1연결 기관과 상기 저압 기관의 연결부와, 상기 제2연결 기관과 상기 고압 기관의 연결부가 내부에 위치한 축열 분배기를 포함하는 공기조화 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 축열 분배기는,
    상기 제1연결기관에 설치된 제1개폐밸브;
    상기 제2연결기관에 설치된 제2개폐밸브;
    상기 저압 기관에 설치된 저압 개폐팰브;
    상기 고압 기관에 설치된 고압 개폐밸브; 및
    상기 연결 액관에 설치된 축열 팽창기구를 포함하는 공기조화 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 실내 열교환기 및 축열 열교환기에서 냉매가 증발되는 축냉 냉방운전 모드 또는 상기 실외 열교환기 및 축열 열교환기에서 냉매가 증발되는 축열사용 난방운전 모드 시, 상기 축열 팽창기구를 기설정된 팽창 개도로 제어하는 컨트롤러를 더 포함하는 공기조화 시스템.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 실외 열교환기 및 축열 열교환기에서 냉매가 응축되는 축냉사용 냉방운전 모드 또는 상기 실내 열교환기 및 축열 열교환기에서 냉매가 응축되는 축열 난방운전 모드 시, 상기 축열 팽창기구를 풀 오픈시키는 컨트롤러를 더 포함하는 공기조화 시스템.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 실내 열교환기 및 축열 열교환기에서 냉매가 증발되는 축냉 냉방운전 모드 또는 상기 실외 열교환기 및 축열 열교환기에서 냉매가 증발되는 축열사용 난방운전 모드 시, 상기 저압 개폐밸브 및 제1개폐밸브를 오픈시키고 상기 고압 개폐밸브 및 제2개폐밸브를 클로즈시키는 컨트롤러를 더 포함하는 공기조화 시스템.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 실외 열교환기 및 축열 열교환기에서 냉매가 응축되는 축냉사용 냉방운전 모드 또는 상기 실내 열교환기 및 축열 열교환기에서 냉매가 응발되는 축열 난방운전 모드 시, 상기 저압 개폐밸브 및 제1개폐밸브를 클로즈시키고 상기 고압 개폐밸브 및 제2개폐밸브를 오픈시키는 컨트롤러를 더 포함하는 공기조화 시스템.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111947379A (zh) * 2020-08-10 2020-11-17 珠海格力电器股份有限公司 有效利用能量的空调机组及其控制方法、装置
CN114322220A (zh) * 2021-12-14 2022-04-12 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 一种空气调节装置及其控制方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000074455A (ja) * 1998-09-02 2000-03-14 Kyushu Electric Power Co Inc 蓄熱・貯湯型空気調和機
JP2004317091A (ja) * 2003-04-21 2004-11-11 Mitsubishi Electric Corp 空気調和装置、空気調和装置の冷媒回路及び空気調和装置における冷媒回路の制御方法
KR20160042384A (ko) 2014-10-09 2016-04-19 린나이코리아 주식회사 히트펌프시스템

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000074455A (ja) * 1998-09-02 2000-03-14 Kyushu Electric Power Co Inc 蓄熱・貯湯型空気調和機
JP2004317091A (ja) * 2003-04-21 2004-11-11 Mitsubishi Electric Corp 空気調和装置、空気調和装置の冷媒回路及び空気調和装置における冷媒回路の制御方法
KR20160042384A (ko) 2014-10-09 2016-04-19 린나이코리아 주식회사 히트펌프시스템

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111947379A (zh) * 2020-08-10 2020-11-17 珠海格力电器股份有限公司 有效利用能量的空调机组及其控制方法、装置
CN114322220A (zh) * 2021-12-14 2022-04-12 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 一种空气调节装置及其控制方法

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