KR20040000416A - 열반송 장치 - Google Patents

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KR20040000416A
KR20040000416A KR10-2003-7012681A KR20037012681A KR20040000416A KR 20040000416 A KR20040000416 A KR 20040000416A KR 20037012681 A KR20037012681 A KR 20037012681A KR 20040000416 A KR20040000416 A KR 20040000416A
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heat exchange
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사다신리
호리야스시
마에다데쓰시
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다이킨 고교 가부시키가이샤
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Abstract

1차측 냉매회로(A)의 1차측 열원 열교환기(12)와 열교환 가능한 2차측 열원 열교환기(1)와 실내 열교환기(3)를 가스배관(6) 및 액체배관(7)에 의해서 연결한다. 액체배관(7)에 액체 냉매를 저류한 탱크(T)의 하단을 연결한다. 탱크(T)의 상단에 가감압 기구(18)를 연결한다. 액체배관(7)에 대한 탱크(T)의 연결부의 양측에 역류방지 밸브(CV1, CV2)를 설치한다. 가감압 기구(18)에 의해 탱크(T) 내를 고압상태와 저압상태 사이에서 교대로 전환하고, 고압 작용시에 탱크(T)로부터 실내 열교환기(3)에 액체 냉매를 공급하고, 저압 작용시에 2차측 열원 열교환기(1)로부터 탱크(T)에 액체 냉매를 회수하여 2차측 냉매회로(B)로 냉매를 순환시킨다.

Description

열반송 장치{HEAT TRANSPORT SYSTEM}
본 발명은 열반송 장치에 관한 것으로, 예를 들면 공기 조화장치의 냉매회로 등으로 이용할 수 있는 열반송 장치로서, 특히, 펌프 등의 구동원을 필요로 하지 않고 열반송 매체를 순환시켜 열반송을 행하도록 한 열반송 장치에 관한 것이다.
종래부터, 공기 조화장치의 냉매회로로는, 예를 들면 일본국 특개소 62-238951호 공보에 개시되어 있는 바와 같이 2계통의 냉매회로를 구비한 것이 알려져 있다. 이 종류의 냉매회로는 압축기, 제 1 열원측 열교환기, 감압기구 및 제 1 이용측 열교환기가 냉매 배관에 의해서 순차로 접속되어 이루어지는 1차측 냉매회로와, 펌프, 제 2 열원측 열교환기 및 제 2 이용측 열교환기가 냉매 배관에 의해 순차로 접속되어 이루어지는 2차측 냉매회로를 구비하고 있다.
그리고, 1차측 냉매회로의 제 1 이용측 열교환기와 2차측 냉매회로의 제 2 열원측 열교환기 사이에서 열교환을 행하는 동시에 제 2 이용측 열교환기는 공기조절되는 실내에 배치되어 있다.
이 냉매회로에서 실내의 냉방 운전시에는 제 1 이용측 열교환기에서 냉매가 증발되고, 제 2 열원측 열교환기에서 냉매가 응축된다. 이 응축 냉매는 제 2 이용측 열교환기에서 실내 공기와 열교환하여 증발된다. 이에 따라 실내가 냉방된다.
한편, 실내의 난방 운전시에는, 제 1 이용측 열교환기에서 냉매가 응축되고, 제 2 열원측 열교환기에서 냉매가 증발된다. 이 증발 냉매는 제 2 이용측 열교환기에서 실내 공기와 열교환하여 응축된다. 이에 따라 실내가 난방된다.
이렇게 하여, 1차측 냉매회로의 배관 길이의 단축화를 도모하고 냉동 능력의 향상을 도모한다.
그런데, 이러한 구성에서는 2차측 냉매회로에서 냉매를 순환시키기 위한 개별의 구동원으로서의 펌프가 필요하였다. 이 결과, 소비 전력의 증대 등을 초래한다. 또한, 이 구동원이 필요하게 됨으로써 고장 발생의 요인이 되는 곳이 증가하고, 장치 전체의 신뢰성이 뒤떨어진다고 하는 문제점이 있었다.
이들의 과제를 해소하기 위한 냉매회로로서는 2차측 냉매회로에 구동원을 구비하지 않는, 소위 무동력 열반송 방식의 열반송 장치가 있다. 이러한 열반송 장치로는 일본국 특개소 63-180022호 공보에 개시되어 있는 것이 있다. 이 열반송 장치에서의 2차측 냉매회로는 가열기와 응축기 및 밀폐용기가 냉매 배관에 의해서 순차로 접속되어 구성되고, 밀폐 용기가 가열기보다 높은 위치에 배치되어 있다. 또, 가열기와 밀폐용기는 개폐 밸브를 구비한 균압관에 의해 접속되어 있다.
이러한 구성에 의해, 실내의 난방 운전시에는 우선 개폐 밸브를 폐(閉)상태로 하고, 가열기로 가열된 가스 냉매를 응축기로 응축시켜 액화한 후, 이 액체 냉매를 밀폐 용기에 회수한다. 그 후, 개폐 밸브를 개구하여 균압관에 의해 가열기와 밀폐 용기를 균압상태로 하고, 가열기보다 높은 위치에 있는 밀폐 용기로부터 액체 냉매를 가열기로 되돌리고 있다.
이 동작을 반복하여, 2차측 냉매회로에 펌프 등의 구동원을 설치하지 않고 냉매의 순환을 가능하게 하고 있다.
그러나, 이러한 열반송 장치에서는 응축기로부터 밀폐 용기로 가스 냉매가 유입된 경우, 이 밀폐 용기 내의 압력이 상승하여 양호한 냉매의 순환 동작이 행해지지 않게 될 우려가 있다. 이 때문에, 응축기로부터 가스 냉매가 유출되지 않도록 이 응축기에서 냉매를 과냉각 상태로 할 필요가 있었다.
또한, 상기 열반송 장치는 밀폐 용기 내의 구조를 개량함으로써, 밀폐 용기 내의 압력 상승을 억제하도록 하고 있지만, 충분한 신뢰성이 얻어진다고는 할 수 없는 것이었다.
또한, 이와 같이 밀폐 용기에 액체 냉매를 확실히 도입시키기 위해서는 응축기를 밀폐 용기보다 높은 위치에 배치할 필요가 있고, 각 기기의 배치 위치의 제약이 많아 대규모 시스템이나 배관이 긴 시스템에 대하여 적용하기는 곤란하였다.
본 발명은 이 점을 감안하여 이루어진 것으로, 구동원을 필요로 하지 않는 무동력 열반송 방식의 열반송 장치에 있어서, 기기의 배치 위치의 제약을 작게 하는 동시에 높은 신뢰성 및 범용성을 얻는 것을 목적으로 한다.
도 1은 제 1 실시예에서의 냉매회로의 전체구성을 도시한 도면.
도 2는 가감압(加減壓) 기구를 도시한 도면.
도 3은 가감압 기구의 제 1 변형예를 도시한 도면.
도 4는 가감압 기구의 제 2 변형예를 도시한 도면.
도 5는 가감압 기구의 제 3 변형예를 도시한 도면.
도 6은 가감압 기구의 제 4 변형예를 도시한 도면.
도 7은 제 2 실시예에서의 도 1의 상당도.
도 8은 냉매 제어수단의 변형예를 도시한 도면.
도 9는 제 3 실시예에서의 도 1의 상당도.
도 10은 제 4 실시예에서의 도 2의 상당도.
도 11은 제 4 실시예의 변형예를 도시한 도 3의 상당도.
도 12는 제 5 실시예에서의 2차측 냉매회로를 도시한 도면.
도 13은 제 6 실시예에서의 2차측 냉매회로를 도시한 도면.
도 14는 제 7 실시예에서의 2차측 냉매회로를 도시한 도면.
도 15는 제 8 실시예에서의 도 1의 상당도.
도 16은 제 9 실시예에서의 도 1의 상당도.
도 17은 제 9 실시예에서의 냉방 운전 동작을 도시한 도면.
도 18은 제 9 실시예에서의 난방 운전 동작을 도시한 도면.
도 19는 제 10 실시예에서의 도 1의 상당도.
도 20은 제 10 실시예에서의 냉방 운전 동작을 도시한 도면.
도 21은 제 10 실시예에서의 난방 운전 상태를 도시한 도면.
도 22는 제 11 실시예에서의 도 1의 상당도.
도 23은 제 12 실시예에서의 도 1의 상당도.
도 24는 제 13 실시예에서의 2차측 냉매회로를 도시한 도면.
도 25는 제 14 실시예에서의 2차측 냉매회로를 도시한 도면.
도 26은 제 15 실시예에서의 2차측 냉매회로를 도시한 도면.
도 27은 제 16 실시예에서의 2차측 냉매회로를 도시한 도면.
도 28은 제 17 실시예에서의 도 1의 상당도.
도 29는 제 18 실시예에서의 2차측 냉매회로를 도시한 도면.
도 30은 제 19 실시예에서의 도 1의 상당도.
도 31은 제 19 실시예에서의 냉방 운전 동작을 도시한 도면.
도 32는 제 19 실시예에서의 난방 운전 상태를 도시한 도면.
도 33은 제 20 실시예에서의 도 1의 상당도.
도 34는 제 20 실시예에서의 냉방 운전 동작을 도시한 도면.
도 35는 제 20 실시예에서의 난방 운전 상태를 도시한 도면.
도 36은 제 21 실시예에서의 도 1의 상당도.
도 37은 제 21 실시예에서의 냉방 운전 동작을 도시한 도면.
도 38은 제 21 실시예에서의 난방 운전 상태를 도시한 도면.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
A : 열원수단B : 냉매회로
1 : 2차측 열원 열교환기3 : 실내 열교환기
6 : 가스배관7 : 액체배관
11 : 압축기12 : 1차측 열원 열교환기
14 : 실외 열교관기16 : 냉매배관
17 : 접속관18 : 가감압기구
19 : 가감압관
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 이용측 냉매회로의 냉매에 압력을 부여하고, 이 압력을 이용하여 이용측 냉매회로에서 냉매를 순환시킨다. 또한, 이용측 열교환수단의 소정 동작이 행해지도록 냉매순환 방향을 규제한다.
구체적으로, 본 발명이 강구한 제 1 해결수단은 도 1에 도시된 바와 같이, 우선 열원측 열교환수단(1)과 이용측 열교환수단(3)이 가스배관(6) 및 액체배관(7)에 의해 냉매 순환이 가능하게 접속되어 이루어지고, 상기 열원측 열교환수단(1)이 열원수단(A)과의 사이에서 열교환을 행하는 냉매회로(B)를 구비하고 있다.
그리고, 상기 액체배관(7)에 연통되어 액체 냉매를 저류하는 탱크수단(T)을 구비하고 있다. 또, 이 탱크수단(T)의 내부 압력을 상승시키는 가압 동작과 내부 압력을 하강시키는 감압 동작을 교대로 행하는 압력 조절수단(18)을 구비하고 있다.
또한, 이 압력 조절수단(18)의 가압 동작시에는 상기 탱크수단(T)으로부터 증발기로 되는 열교환 수단으로의 액체 냉매의 공급만을 허용하는 한편, 감압 동작시에는 응축기로 되는 열교환수단으로부터 탱크수단(T)으로의 액체 냉매의 회수만을 허용하며, 냉매회로(B)의 냉매를 순환시켜 이용측 열교환수단(3)에 흡열 또는방열을 하게 하는 냉매 제어수단(H)을 구비하고 있다.
이 제 1 해결수단에서는, 압력 조절수단(18)의 가압 동작시에 탱크수단(T)으로부터 증발기로 되는 열교환수단으로 액체 냉매가 공급된다. 한편, 압력 조절수단(18)의 감압 동작시에는 응축기로 되는 열교환수단으로부터 탱크수단(T)으로 액체 냉매가 회수된다. 이에 따라, 열원측 열교환수단(1)과 이용측 열교환수단(3) 사이에서 소정 방향의 냉매 순환이 행해지고, 이용측 열교환수단(3)의 흡열 혹은 방열이 행해진다.
이와 같이, 압력 조절수단(18)으로부터 탱크수단(T)으로 작용하는 압력에 의해 냉매를 순환시킨다. 또한, 응축기로 되는 열교환수단으로부터 탱크수단(T)으로의 액체 냉매의 회수는 탱크수단(T) 내에 발생하는 저압에 의해 행해진다.
따라서, 이 제 1 해결수단에 의하면, 액체배관(7)에 접속된 탱크수단(T)의 내부를 고압 상태와 저압 상태로 교대로 전환하고, 이 압력을 이용하여 열원측 열교환수단(1)과 이용측 열교환수단(3) 사이에서 냉매를 순환시키도록 하였기 때문에, 냉매를 순환시키기 위한 냉매 순환용 펌프 등의 특별한 반송 수단이 필요 없게 된다. 이 결과, 소비 전력의 저감, 고장 발생의 원인이 되는 곳의 삭감, 장치 전체의 신뢰성 확보를 도모할 수 있다.
또한, 응축기로 되는 열교환수단의 액체 냉매를 탱크수단(T)의 저압에 의해서 흡인하므로, 탱크수단(T)을 열교환수단보다 아래쪽에 배치한다고 하는 종래와 같은 기기의 배치 위치에 대한 제약이 없어져 실용성을 향상시킬 수 있다.
또한, 냉매회로(B)에서의 냉매 순환의 동작이 안정적으로 행해지기 때문에,이 회로 전체를 대형으로 해도 냉매 순환이 양호하게 행해지게 되어 시스템의 확대화가 가능하게 된다.
본 발명이 강구한 제 2 해결수단은 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 해결수단에 있어서 우선, 이용측 열교환수단(3)을 흡열을 행하는 증발기로 한 것이다. 냉매 제어수단(H)은 압력 조절수단(18)의 가압 동작시, 탱크수단(T)에서 이용측 열교환수단(3)으로의 액체 냉매의 공급을 허용하는 동시에 탱크수단(T)에서 열원측 열교환수단(1)으로의 액체 냉매의 공급을 저지하는 한편, 압력 조절수단(18)의 감압 동작시, 열원측 열교환수단(1)으로부터 탱크수단(T)으로의 액체 냉매의 회수를 허용하는 동시에 이용측 열교환수단(3)으로부터 탱크수단(T)으로의 액체 냉매의 회수를 저지한다.
이 제 2 해결수단에서는 이용측 열교환수단(3)의 흡열 운전시, 탱크수단(T)으로부터 이용측 열교환수단(3)으로 액체 냉매가 공급되고 이 액체 냉매가 이용측 열교환수단(3)에서 증발한다. 그리고, 이 가스 냉매는 열원측 열교환수단(1)에서 응축된 후 탱크수단(T)에 회수된다. 이 때문에, 이용측 열교환수단(3)에서 증발하는 냉매에 의해 흡열 동작을 얻을 수 있다.
따라서, 이 제 2 해결수단에 의하면, 압력 조절수단(18)의 가압 동작시에는 탱크수단(T)으로부터 이용측 열교환수단(3)으로의 액체 냉매의 공급만을 허용하고, 압력 조절수단(18)의 감압 동작시에는 열원측 열교환수단(1)으로부터 탱크수단(T)으로의 액체 냉매의 회수만을 허용함으로써, 이용측 열교환수단(3)의 흡열 운전을 행하도록 하였으므로 이용측 열교환수단(3)의 흡열 운전을 확실히 행할 수 있어 장치의 신뢰성 향상을 도모할 수 있다.
본 발명이 강구한 제 3 해결수단은 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 해결수단에 있어서, 우선 이용측 열교환수단(3)을 방열을 행하는 응축기로 한 것이다. 냉매 제어수단(H)은 압력 조절수단(18)의 가압 동작시, 탱크수단(T)으로부터 열원측 열교환수단(3)으로의 액체 냉매의 공급을 허용하는 동시에 탱크수단(T)으로부터 이용측 열교환수단(3)으로의 액체 냉매의 공급을 저지하는 한편, 압력 조절수단(18)의 감압 동작시, 이용측 열교환수단(3)으로부터 탱크수단(T)으로의 액체 냉매의 회수를 허용하는 동시에 열원측 열교환수단(1)으로부터 탱크수단(T)으로의 액체 냉매의 회수를 저지한다.
이 제 3 해결수단에서는 이용측 열교환수단(3)의 방열운전시, 탱크수단(T)으로부터 열원측 열교환수단(1)으로 액체 냉매가 공급되고, 열원측 열교환수단(1)에서는 이 액체 냉매가 증발된다. 그리고, 이 가스 냉매는 이용측 열교환수단(3)에서 응축된 후 탱크수단(T)에 회수된다. 이 때문에, 이용측 열교환수단(3)에서 응축하는 냉매에 의해 방열 동작이 얻어진다.
따라서, 이 제 3 해결수단에 의하면, 압력 조절수단(18)의 가압 동작시에는 탱크수단(T)으로부터 열원측 열교환수단(1)으로의 액체 냉매의 공급만을 허용하며, 압력 조절수단(18)의 감압 동작시에는 이용측 열교환수단(3)으로부터 탱크수단(T)으로의 액체 냉매의 회수만을 허용함으로써, 이용측 열교환수단(3)의 방열 운전을 행하도록 하였으므로 이용측 열교환수단(3)의 방열 운전을 확실히 행할 수 있어 장치의 신뢰성 향상을 도모할 수 있다.
본 발명이 강구한 제 4 해결수단은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제 1, 제 2 또는 제 3 해결수단에 있어서, 압력 조절수단(18)은 가압 동작시 탱크수단(T)의 냉매에 열을 부여하여 이 탱크수단(T)의 내압을 상승시키는 한편, 감압 동작시 탱크수단(T)의 냉매로부터 열을 빼앗아 이 탱크수단(T)의 내압을 하강시키는 구성으로 하고 있다.
이 제 4 해결수단에서는 이와 같이 탱크수단(T)의 냉매를 직접적으로 가열 및 냉각하여 탱크수단(T)의 내압을 변화시켜 냉매를 반송한다.
따라서, 이 제 4 해결수단에 의하면, 탱크수단(T)의 냉매를 압력 조절수단(18)에 의해 직접적으로 가열 및 냉각하여 탱크수단(T)의 내압을 변화시키도록 하였으므로 비교적 열손실이 작은 기구로 탱크수단(T)의 내압을 변화시킬 수 있어 냉매 반송의 고효율화를 도모할 수 있다.
본 발명이 강구한 제 5 해결수단은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 4 해결수단에 있어서, 압력 조절수단(18)은 탱크수단(T)에 인접되어 탱크수단(T)의 냉매에 열을 주는 가열 동작과 탱크수단(T)의 냉매로부터 열을 빼앗는 냉각 동작을 전환하여 행하는 열교환수단(18b)으로 구성한 것이다.
또한, 본 발명이 강구한 제 6 해결수단은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제 4 해결수단에 있어서, 압력 조절수단(18)은 압축기(D1)와 제 1 열교환기(D3)와 감압기구(D4)와 제 2 열교환기(D5)와 압축기(D1)의 토출측에 대한 제 1 열교환기(D3) 및 제 2 열교환기(D5)의 접속상태를 교대로 전환하는 전환수단(D2)을 갖는 냉매회로(D)를 구비한 것이다. 그리고, 상기 제 1 열교환기(D3)가 탱크수단(T)과의 사이에서 열교환하고, 전환수단(D2)의 전환 동작에 따라 탱크수단(T)의 냉매를 가열 및 냉각한다.
이 제 5 및 제 6 해결수단에 의하면 압력 조절수단의 구성을 구체적으로 얻을 수 있게 된다.
따라서, 이 제 5 및 제 6 해결수단에 의하면, 압력 조절수단의 구성을 구체화함으로써 장치 자체의 실용성 향상을 도모할 수 있고, 또 탱크수단(T)의 내압의 조정을 정확히 행하여 운전 동작의 신뢰성 향상을 도모할 수도 있다.
본 발명이 강구한 제 7 해결수단은 도 2, 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제 1, 제 2 또는 제 3 해결수단에 있어서, 압력 조절수단(18)은 탱크수단(T)에 압력관(19)을 통해 연결된 압력 발생수단(18a, 18c, 19c)을 구비하고, 가압 동작시 압력 발생수단(18a, 18c, 19c)으로부터 탱크수단(T)의 내부에 고압을 작용시키는 한편, 감압 동작시 압력 발생수단(18a, 18c, 19c)으로부터 탱크수단(T)의 내부로 저압을 작용시키는 구성으로 하고 있다.
따라서, 이 제 7 해결수단에 의하면 탱크수단(T)에 작용시키는 압력의 발생원(發生原)인 압력 발생수단(18a, 18c, 19c)을 압력관(19)에 의해 탱크수단(T)에 연결하였기 때문에, 이 압력 발생원을 탱크수단(T)에 근접하여 배치할 필요가 없어져 배치위치에 대한 자유도의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명이 강구한 제 8 해결수단은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제 7 해결수단에 있어서, 우선, 압력 발생수단을 액체 냉매가 저류 가능한 저류 용기(18a)로 한 것이다. 압력 조절수단(18)은 가압 동작시 저류 용기(18a)의 액체 냉매에 열을 부여하여 이 액체 냉매를 증발시켜 이 저류 용기(18a)의 내압을 상승시키는 한편, 감압 동작시 저류 용기(18a)의 가스 냉매로부터 열을 빼앗아 이 가스 냉매를 응축시켜 이 저류 용기(18a)의 내압을 하강시킨다.
또한, 본 발명이 강구한 제 9 해결수단은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제 7 해결수단에 있어서, 우선, 압력 발생수단을 압축기(18c)로 한 것이다. 압력관(19)의 압축기(18c)에 대한 접속 상태는 전환수단(I)에 의해서 압축기(18c)의 토출측과 흡입측으로 전환된다. 또, 압력 조절수단(18)은 전환수단(I)의 전환 동작에 의해 가압 동작시에 압력관(19)을 압축기(18c)의 토출측에 접속시키는 한편, 감압 동작시에 압력관(19)을 압축기(18c)의 흡입측에 접속시킨다.
또한, 본 발명이 강구한 제 10 해결수단은 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제 7 해결수단에 있어서, 우선, 압력 발생수단을 냉매가 저류 가능한 열교환기(19c)로 한 것이다. 압력 조절수단(18)은 가압 동작시에 열교환기(19c)의 냉매에 열을 부여하여 이 열교환기(19c)의 내압을 상승시키는 한편, 감압 동작시에 열교환기(19c)의 냉매로부터 열을 빼앗아 이 열교환기(19c)의 내압을 하강시킨다.
또한, 본 발명이 강구한 제 11 해결수단은 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제 10 해결수단에 있어서, 압력 조절수단(18)은 압축기(D1)와 제 1 열교환기(D3)와 감압기구(D4)와 제 2 열교환기(D5)와 압축기(D1)의 토출측에 대한 제 1 열교환기(D3) 및 제 2 열교환(D5)의 접속 상태를 교대로 전환하는 전환수단(D2)을 갖는 냉매회로(D)를 구비한 것이다. 그리고, 상기 제 1 열교환기(D3)가 열교환기(19c)와의 사이에서 열교환하고, 전환수단(D2)의 전환 동작에 따라 열교환기(19c)의 냉매를 가열 및 냉각한다.
이 제 8∼제 11 해결 수단에서는 탱크수단(T)에 대하여 가압 동작 및 감압 동작을 하기 위한 압력 발생원이 되는 압력 발생수단(18a, 18c, 19c)의 구성을 구체적으로 얻을 수 있다.
따라서, 이 제 8∼제 11 해결수단에 의하면 압력 발생수단(18a, 18c, 19c)의 구성을 구체화할 수 있기 때문에 장치 자체의 실용성의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명이 강구한 제 12 해결수단은 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 해결수단에 있어서, 냉매 제어수단(H)은 액체배관(7)에서의 탱크수단(T)의 접속 위치와 열원측 열교환수단(1) 사이에 설치되어 압력 조절수단(18)의 가압 동작시에 폐쇄되고 감압 동작시에 개구하는 제 1 전자 밸브(SV-A)와, 액체배관(7)에서의 탱크수단(T)의 접속 위치와 이용측 열교환수단(3) 사이에 설치되어 압력 조절수단 (18)의 가압 동작시에 개구되고 감압 동작시에 폐쇄되는 제 2 전자 밸브(SV-B)로 구성된 것이다.
또한, 본 발명이 강구한 제 13 해결수단은 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제 3 해결수단에 있어서, 냉매 제어수단(H)은 액체배관(7)에서의 탱크수단(T)의 접속 위치와 열원측 열교환수단(1) 사이에 설치되어 압력 조절수단(18)의 가압 동작시에 개구되고 감압 동작시에 폐쇄되는 제 1 전자 밸브(SV-A)와, 액체배관(7)에서의 탱크수단(T)의 접속 위치와 이용측 열교환수단(3) 사이에 설치되어 압력 조절수단 (18)의 가압 동작시에 폐쇄되고 감압 동작시에 개구되는 제 2 전자 밸브(SV-B)로 구성된 것이다.
또한, 본 발명이 강구한 제 14 해결수단은 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 해결수단에 있어서, 냉매 제어수단(H)은 액체배관(7)에서의 탱크수단(T)의 접속 위치와 열원측 열교환수단(1) 사이에 설치되어 열원측 열교환수단(1)으로부터 탱크수단(T)으로만 액체 냉매의 유통을 허용하는 제 1 역류방지 밸브(CV1)와, 액체배관(7)에서의 탱크수단(T)의 접속 위치와 이용측 열교환수단(3) 사이에 설치되어 탱크수단(T)으로부터 이용측 열교환수단(3)으로만 액체 냉매의 유통을 허용하는 제 2 역류방지 밸브(CV2)로 구성된 것이다.
또한, 본 발명이 강구한 제 15 해결수단은 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제 3 해결수단에 있어서, 냉매 제어수단(H)은 액체배관(7)에서의 탱크수단(T)의 접속 위치와 열원측 열교환수단(1) 사이에 설치되어 탱크수단(T)으로부터 열원측 열교환수단(1)으로만 액체 냉매의 유통을 허용하는 제 1 역류방지 밸브(CV3)와, 액체배관(7)에서의 탱크수단(T)의 접속 위치와 이용측 열교환수단(3) 사이에 설치되어 이용측 열교환수단(3)으로부터 탱크수단(T)으로만 액체 냉매의 유통을 허용하는 제 2 역류방지 밸브(CV4)로 구성된 것이다.
이 제 12∼제 15 해결수단에서는 냉매 제어수단(H)의 구성을 구체적으로 얻을 수 있다.
따라서, 이 제 12∼제 15 해결수단에 의하면 냉매 제어수단(H)의 구성을 구체적으로 얻을 수 있기 때문에, 이용측 열교환수단(3)에 흡열 혹은 방열 운전을 행하게 하기 위한 냉매순환 방향의 설정을 정확히 할 수 있고, 이것에 의해서도 운전 동작의 신뢰성 향상 및 실용성의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명이 강구한 제 16 해결수단은 복수의 탱크수단(Tl, T2)을 설치함으로써 이용측 열교환수단(3)의 방열 운전 혹은 흡열 운전이 연속적으로 행해지도록 했다.
구체적으로는 도 10 및 도 12 등에 도시된 바와 같이, 우선 열원측 열교환수단(1)과 이용측 열교환수단(3)이 가스배관(6) 및 액체배관(7)에 의해 냉매 순환이 가능하게 접속되어 이루어지고, 상기 열원측 열교환수단(1)이 열원수단(A)과의 사이에서 열교환을 행하는 냉매회로(B)를 구비하고 있다.
그리고, 상기 액체배관(7)에 서로 병렬로 접속되어 액체 냉매를 저류하는 1 이상의 제 1 탱크수단(T1) 및 1 이상의 제 2 탱크수단(T2)을 구비하고 있다.
또, 이 제 1 탱크수단(T1)의 내부 압력을 상승시키는 동시에 제 2 탱크수단 (T2)의 내부 압력을 하강시키는 제 1 압력 상태와, 제 1 탱크수단(T1)의 내부 압력을 하강시키는 동시에 제 2 탱크수단(T2)의 내부 압력을 상승시키는 제 2 압력상태로 교대로 전환되는 압력 조절수단(18)을 구비하고 있다.
또, 이 압력 조절수단(18)의 제 1 압력 상태시에는 제 1 탱크수단(T1)으로부터 증발기로 되는 열교환수단으로 액체 냉매를 공급하는 동시에 응축기로 되는 열교환수단으로부터 제 2 탱크수단(T2)으로 액체 냉매를 회수하는 한편, 제 2 압력 상태시에는 제 2 탱크수단(T2)으로부터 증발기로 되는 열교환수단으로 액체 냉매를 공급하는 동시에 응축기로 되는 열교환수단으로부터 제 1 탱크수단(T1)으로 액체 냉매를 회수하고, 냉매회로(B)의 냉매를 순환시켜 이용측 열교환수단(3)에 흡열 또는 방열을 연속하여 행하게 하는 냉매 제어수단(H)을 구비하고 있다.
이 제 16 해결수단에서는 압력 조절수단(18)의 제 1 압력 상태와 제 2 압력 상태를 교대로 전환하면서 냉매 제어수단(H)에 의한 냉매의 유통을 저지하는 것으로, 한쪽의 열교환수단에 액체 냉매를 공급하는 탱크수단과 다른쪽의 열교환수단으로부터 냉매를 회수하는 탱크수단이 교대로 전환된다. 이 때문에, 이용측 열교환수단(3)의 흡열운전 혹은 방열운전이 연속적으로 행하여진다.
따라서, 이 제 16 해결수단에 의하면, 제 1 탱크수단(T1)에 고압을 작용시키면서 제 2 탱크수단(T2)에 저압을 작용시키는 동작과, 제 2 탱크수단(T2)에 고압을 작용시키면서 제 1 탱크수단(T1)에 저압을 작용시키는 동작을 교대로 행하도록 하였기 때문에, 이용측 열교환수단(3)의 흡열 운전 혹은 방열 운전을 연속적으로 행할 수 있어 장치 전체의 성능 및 실용성 향상을 도모할 수 있다.
또한, 본 해결수단에 있어서도, 상술한 제 1 해결수단과 같이 열원측 열교환수단(1)과 이용측 열교환수단(3) 사이에서 냉매를 순환하기 위한 특별한 반송수단이 필요 없기 때문에, 소비전력의 저감, 고장 발생의 원인이 되는 곳의 삭감, 장치전체의 신뢰성 확보를 도모할 수 있다.
또한, 기기의 배치 위치에 대한 제약을 작게 할 수 있어 범용성의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명이 강구한 제 17 해결수단은 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 제 16 해결수단에 있어서, 우선 이용측 열교환수단(3)을 흡열을 행하는 증발기로 한 것이다. 그리고, 냉매 제어수단(H)은 압력 조절수단(18)의 제 1 압력상태시 제 1 탱크수단 (T1)으로부터 이용측 열교환수단(3)으로 액체 냉매를 공급하는 동시에 열원측열교환수단(1)으로부터 제 2 탱크수단(T2)으로 액체 냉매를 회수하는 한편, 압력 조절수단(18)의 제 2 압력상태시 제 2 탱크수단(T2)으로부터 이용측 열교환수단(3)으로 액체 냉매를 공급하는 동시에 열원측 열교환수단(1)으로부터 제 1 탱크수단 (T1)으로 액체 냉매를 회수하도록 액체배관(7)에서의 냉매 유통상태를 전환한다.
이 제 17 해결수단에서는 제 1 탱크수단(T1)으로부터 이용측 열교환수단(3)으로 액체 냉매를 공급하면서 열원측 열교환수단(1)으로부터 제 2 탱크수단(T2)으로 액체 냉매를 회수하는 상태와, 제 2 탱크수단(T2)으로부터 이용측 열교환수단(3)으로 액체 냉매를 공급하면서 열원측 열교환수단(1)으로부터 제 1 탱크수단(T1)으로 액체 냉매를 회수하는 상태가 교대로 행하여진다. 이 결과, 이용측 열교환수단(3)의 흡열운전이 연속적으로 행하여진다.
또한, 본 발명이 강구한 제 18 해결수단은 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 제 16 해결수단에서, 우선 이용측 열교환수단(3)을 방열을 행하는 응축기로 한 것이다. 그리고, 냉매 제어수단(H)은 압력 조절수단(18)의 제 1 압력상태시 제 1 탱크수단(T1)으로부터 열원측 열교환수단(1)으로 액체 냉매를 공급하는 동시에 이용측 열교환수단(3)으로부터 제 2 탱크수단(T2)으로 액체 냉매를 회수하는 한편, 압력 조절수단(18)의 제 2 압력상태시 제 2 탱크수단(T2)으로부터 열원측 열교환수단(1)으로 액체 냉매를 공급하는 동시에 이용측 열교환수단(3)으로부터 제 1 탱크수단(T1)으로 액체 냉매를 회수하도록 액체배관(7)에서의 냉매 유통상태를 전환한다.
이 제 18 해결수단에서는 제 1 탱크수단(T1)으로부터 열원측 열교환수단(1)으로 액체 냉매를 공급하면서 이용측 열교환수단(3)으로부터 제 2 탱크수단(T2)으로 액체 냉매를 회수하는 상태와, 제 2 탱크수단(T2)으로부터 열원측 열교환수단(1)으로 액체 냉매를 공급하면서 이용측 열교환수단(T2)으로부터 제 1 탱크수단(T1)으로 액체 냉매를 회수하는 상태가 교대로 행하여진다. 이 결과, 이용측 열교환수단(3)의 방열운전이 연속적으로 행하여진다.
따라서, 이 제 17 해결수단에 의하면, 각 탱크수단(Tl, T2)에 대한 압력작용상태를 교대로 전환함으로써 이용측 열교환수단(3)의 흡열운전을 연속적으로 할 수 있다. 또한, 제 18 해결수단에 의하면, 마찬가지로 하여 각 탱크수단(T1, T2)에 대한 압력작용 상태를 교대로 전환함으로써, 이용측 열교환수단(3)의 방열운전을 연속적으로 할 수 있다. 이 때문에, 예를 들면 이용측 열교환수단(3)을 실내에 설치하고 실내를 냉방 혹은 난방하여 공기조화를 하는 경우, 실내의 공기조화 상태를 항상 양호하게 유지할 수 있다.
또한, 본 발명이 강구한 제 19 해결수단은 도 10∼도 12에 도시된 바와 같이, 상기 제 16, 제 17 또는 제 18 해결수단에 있어서, 압력 조절수단(18)은 각 탱크수단(Tl, T2)에 압력관(19d, 19e)을 통해 연결된 압력 발생수단(18A, 18B, D1, E1, E2)을 구비하고, 이 압력 발생수단(18A, 18B, D1, E1, E2)에 의해 제 1 압력상태시 제 1 탱크수단(T1)의 내부에 고압을 작용시키고, 제 2 탱크수단(T2)의 내부에 저압을 작용시키는 한편, 제 2 압력상태시 제 2 탱크수단(T2)의 내부에 고압을 작용시키고 제 1 탱크수단(T1)의 내부에 저압을 작용시키는 구성으로 한 것이다.
따라서, 이 제 19 해결수단에 의하면, 이용측 열교환수단(3)의 흡열 운전 혹은 방열 운전을 연속적으로 행하게 하는 것에 있어서도 상술한 제 7 해결수단과 마찬가지로, 각 탱크수단(Tl, T2)에 작용시키는 압력의 발생원을 각 탱크수단(T1, T2)에 근접하여 배치할 필요가 없어져 배치 위치의 자유도에 대한 향상을 도모할 수 있다.
본 발명이 강구한 제 20 해결수단은 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 제 19 해결수단에 있어서, 우선 압력 발생수단을 제 1 탱크수단(T1)에 접속되어 액체 냉매가 저류 가능한 제 1 저류용기(18A)와 제 2 탱크수단(T2)에 접속되어 액체 냉매가 저류 가능한 제 2 저류용기(18B)로 구성한 것이다.
그리고, 압력 조절수단(18)은 제 1 압력상태시 제 1 저류용기(18A)의 액체 냉매에 열을 부여하여 이 액체 냉매를 증발시켜 이 저류용기(18A)의 내압을 상승시키는 동시에 제 2 저류용기(18B)의 가스냉매로부터 열을 빼앗아 이 가스냉매를 응축시켜 이 저류용기(18B)의 내압을 하강시키는 한편, 제 2 압력상태시 제 2 저류용기(18B)의 액체 냉매에 열을 부여하여 이 액체 냉매를 증발시켜 이 저류용기(18B)의 내압을 상승시키는 동시에 제 1 저류용기(18A)의 가스냉매로부터 열을 빼앗아 이 가스냉매를 응축시켜 이 저류용기(18A)의 내압을 하강시킨다.
또한, 본 발명이 강구한 제 21 해결수단은 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제 19 해결수단에 있어서, 우선 압력 발생수단을 압축기(D1)로서 구성한 것이다. 그리고, 제 1 탱크수단(T1) 및 제 2 탱크수단(T2)의 압축기(D1)에 대한 접속상태의 전환이 전환수단(I)에 의해 압력관(19d, 19e)을 압축기(D1)의 토출측과 흡입측으로 전환함으로써 행해진다.
또한, 압력 조절수단(18)은 제 1 압력상태시 압축기(D1)의 토출측을 제 1 탱크수단(T1)에 접속하고 압축기(D1)의 흡입측을 제 2 탱크수단(T2)에 접속하는 한편, 제 2 압력상태시 압축기(D1)의 토출측을 제 2 탱크수단(T2)에 접속하고 압축기(D1)의 흡입측을 제 1 탱크수단(T1)에 접속한다.
또, 본 발명이 강구한 제 22 해결수단은 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 제 19 해결수단에 있어서, 우선 압력 발생수단을 제 1 탱크수단(T1)에 접속되어 냉매가 저류 가능한 제 1 열교환기(E1) 및 제 2 탱크수단(T2)에 접속되어 냉매가 저류 가능한 제 2 열교환기(E2)로 구성한 것이다.
그리고, 압력 조절수단(18)은 제 1 압력상태시 제 1 열교환기(D1)의 냉매에 열을 부여하여 이 열교환기(E1)의 내압을 상승시키는 동시에 제 2 열교환기(E2)의 냉매로부터 열을 빼앗아 이 열교환기(E2)의 내압을 하강시키는 한편, 제 2 압력상태시 제 2 열교환기(E2)의 냉매에 열을 부여하여 이 열교환기(E2)의 내압을 상승시키는 동시에 제 1 열교환기(E1)의 냉매로부터 열을 빼앗아 이 열교환기(E1)의 내압을 하강시킨다.
또한, 본 발명이 강구한 제 23 해결수단은 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 제 22 해결수단에 있어서, 우선 압력 조절수단(18)은 압축기(D1)와 제 1 열교환기(D3)와 감압기구(D4)와 제 2 열교환기(D5)와 압축기(D1)의 토출측에 대한 제 1 열교환기(D3) 및 제 2 열교환기(D5)의 접속상태를 교대로 전환하는 전환수단(I)을 갖는 냉매회로(D)를 구비하고 있다.
그리고, 제 1 열교환기(D3)가 제 1 탱크수단(T1)에 접속된 제 1열교환기(E1)와의 사이에서 열교환하고, 제 2 열교환기(D5)가 제 2 탱크수단(T2)에 접속된 제 2 열교환기(E2)와의 사이에서 열교환하며, 전환수단(I)의 전환 동작에 따라 제 1 압력상태와 제 2 압력상태로 전환된다.
또한, 본 발명이 강구한 제 24 해결수단은 도 16에 도시된 바와 같이, 상기 제 19 해결수단에 있어서, 우선 압력 발생수단을 가열용 열교환기(D3)에 의해 가열되는 가압용 열교환기(E2)와 냉각용 열교환기(D5)에 의해 냉각되는 감압용 열교환기(E1)로 구성한 것이다.
그리고, 압력 조절수단(18)은 제 1 압력상태시 가압용 열교환기(E2)를 제 1 탱크수단(T1)에 접속하는 동시에 감압용 열교환기(E1)를 제 2 탱크수단(T2)에 접속하는 한편, 제 2 압력상태시 가압용 열교환기화(E2)를 제 2 탱크수단(T2)에 접속하는 동시에 감압용 열교환기(E1)를 제 1 탱크수단(T1)에 접속한다.
또한, 본 발명이 강구한 제 25 해결수단은 도 16에 도시된 바와 같이, 상기 제 24 해결수단에 있어서, 압력 조절수단(18)은 압축기(D1)와 가열용 열교환기(D3)와 감압기구(D4)와 냉각용 열교환기(D5)가 냉매 배관에 의해 차례로 접속되어 이루어지는 냉매회로를 구비한 것이다.
따라서, 이 제 20∼제 25 해결수단에 의하면, 상술한 제 19 해결수단의 효과를 발휘시킬 수 있는 압력 발생수단의 구체 구성을 얻을 수 있다. 이 결과, 실용성의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명이 강구한 제 26 해결수단은 도 22에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 해결수단에 있어서, 압력 조절수단(18)은 탱크수단(T)의 내부 압력을 상승시켜 이탱크수단(T)의 액체 냉매를 액체배관(7)에 압출하는 가압 동작을 하는 가압수단(50)과, 탱크수단(T)의 내부 압력을 하강시켜 액체배관(7)으로부터 이 탱크수단(T)으로 액체 냉매를 회수하는 감압 동작을 행하는 감압수단(60)을 구비하고 있다.
그리고, 상기 감압수단(60)은 탱크수단(T)에 접속되어 냉매를 응축시킴으로써 탱크수단(T)의 내부 압력을 하강시키는 순환용 응축기(61)를 구비하며, 이 순환용 응축기(61)의 응축 압력은 응축기로 되는 열교환수단의 응축 압력보다 낮게 설정되어 있다.
이 제 26 해결수단에서는 순환용 응축기(61)에서의 냉매의 응축에 의해 탱크수단(T)의 내부가 저압이 된다. 그리고, 이 압력은 응축기로 되는 열교환수단의 응축 압력보다 낮게 되어 있으므로 이 응축기 내의 액체 냉매는 탱크수단(T)에 흡인된다.
따라서, 이 제 26 해결수단에 의하면, 탱크수단(T)에 접속된 감압수단(60)의 순환용 응축기(61)에서의 냉매의 응축에 의해서 응축기로부터 탱크수단(T)으로 액체 냉매를 회수하기 위한 저압을 발생시키도록 하였기 때문에, 이 경우에도 탱크수단(T)을 응축기보다 낮은 위치에 배치한다는 제약을 받지 않고 각 기기를 설치할 수 있다.
또한, 감압수단(60)과 탱크수단(T)의 연통 상태와 비연통 상태를 전환하는 것 만으로 탱크수단(T)의 내압을 변화시키는 것이 가능해지기 때문에, 감압수단(60) 및 탱크수단(T)의 폐회로에 전자 밸브 등을 설치하면, 이것을 개폐하는 것 만으로 냉매의 순환 동작을 실행시킬 수 있어 높은 신뢰성과 고장 발생의 원인이 되는 곳을 저감할 수 있다.
본 발명이 강구한 제 27 해결수단은 도 23에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 해결수단에 있어서, 우선 압력 조절수단(18)은 탱크수단(T)의 내부 압력을 상승시켜 이 탱크수단(T)의 액체 냉매를 액체배관(7)에 압출하는 가압 동작을 행하는 가압수단(50)과, 탱크수단(T)의 내부 압력을 하강시켜 액체배관(7)으로부터 이 탱크수단(T)으로 액체 냉매를 회수하는 감압 동작을 행하는 감압수단(60)을 구비하고 있다.
그리고, 상기 가압수단(50)은 탱크수단(T)에 접속되어 냉매를 증발시킴으로써 탱크수단(T)의 내부 압력을 상승시키는 순환용 증발기(51)를 구비하고, 이 순환용 증발기(51)의 증발 압력이 증발기로 되는 열교환수단의 증발 압력보다 높게 설정되어 있다.
이 제 27 해결수단에서는 순환용 증발기(51)에서의 냉매의 증발에 의해 탱크수단(T)의 내부가 고압이 된다. 그리고, 이 압력은 증발기로 되는 열교환수단의 증발 압력보다 높게 되어 있으므로 이 증발기에 대하여 탱크수단(T)으로부터 액체 냉매가 공급된다.
따라서, 이 제 27 해결수단에 의하면, 탱크수단(T)에 접속된 가압수단(50)의 순환용 증발기(51)에서의 냉매의 증발에 의해 탱크수단(T)으로부터 증발기에 액체 냉매를 공급하기 위한 고압을 발생시키도록 하였으므로, 탱크수단(T)과 증발기의 배치 위치에 제약을 받지 않게 된다.
또한, 본 발명에 있어서도 가압수단(50)과 탱크수단(T)의 연통 상태와 비연통 상태를 전환하는 것 만으로 탱크수단(T)의 내압을 변화시키는 것이 가능하게 되어 높은 신뢰성과 고장 발생의 원인이 되는 곳을 저감할 수 있다.
본 발명이 강구한 제 28 해결수단은 도 26에 도시된 바와 같이, 상기 제 27 해결수단에 있어서, 우선 순환용 증발기(51)의 상방에는 보조 탱크수단(ST)이 설치된다. 그리고, 감압수단(60)에 의한 감압 동작시 보조 탱크수단(ST)을 감압수단 (60) 및 액체배관(7)에 각각 연통시켜 액체배관(7)의 액체 냉매를 보조 탱크수단 (ST)에 회수하는 한편, 가압수단(50)에 의한 가압 동작시 보조 탱크수단(ST)을 가압수단(50)에 연통시켜 보조 탱크수단(ST)의 액체 냉매를 순환용 증발기(51)에 낙하 공급시키는 전환수단(I)이 설치된다.
이 제 28 해결수단에서는 비교적 소형의 보조 탱크수단(ST)을 순환용 증발기(51)의 상방에 배치해 두면 순환용 증발기(51)로의 액체 냉매의 공급이 가능하게 되고, 순환용 증발기(51)의 내부에 액체 냉매가 없어져 냉매의 순환이 불가능하게 되는 일이 없게 된다.
따라서, 이 제 28 해결수단에 의하면, 순환용 증발기(51)의 상방에 보조 탱크수단(ST)을 설치하고 순환용 증발기(51)에 공급하기 위한 액체 냉매를 보조 탱크수단(ST)에 일시적으로 저류시키도록 하였기 때문에, 탱크수단(T)과 순환용 증발기(51)의 배치 높이 위치에 제약을 받지 않고 순환용 증발기(51)에 충분한 액체 냉매를 공급할 수 있다.
본 발명이 강구한 제 29 해결수단은 도 27에 도시된 바와 같이, 상기 제 27해결수단에 있어서, 우선 순환용 증발기(51)의 상방에는 1이상의 제 1 보조 탱크수단(ST1) 및 1이상의 제 2 보조 탱크수단(ST2)이 설치된다. 그리고, 제 1 보조 탱크수단(ST1)을 감압수단(60) 및 액체배관(7)에 각각 연통시켜 액체배관(7)의 액체 냉매를 이 제 1 보조 탱크수단(ST1)에 회수시키는 동시에 제 2 보조 탱크수단 (ST2)을 가압수단(50)에 연통시켜 이 제 2 보조 탱크수단(ST2)의 액체 냉매를 순환용 증발기(51)에 낙하 공급시키는 제 1 전환 상태와, 제 2 보조 탱크수단(ST2)을 감압수단(60) 및 액체배관(7)에 각각 연통시켜 액체배관(7)의 액체 냉매를 이 제 2 보조 탱크수단(ST2)에 회수시키는 동시에 제 1 보조 탱크수단(ST1)을 가압수단(50)에 연통시켜 이 제 1 보조 탱크수단(ST1)의 액체 냉매를 순환용 증발기(51)에 낙하 공급시키는 제 2 전환 상태로 전환하는 전환수단(I)이 설치된다.
이 제 29 해결수단에서는 한쪽의 보조 탱크수단에 대하여 액체 냉매가 회수되고, 다른쪽 보조 탱크수단으로부터는 순환용 증발기(51)로 액체 냉매가 공급되는 상태가 동시에 행하여진다. 이 때문에, 개개의 보조 탱크수단(STl, ST2)에 대하여 액체 냉매의 회수 동작과 공급 동작을 반복하는 빈도를 저감할 수 있게 된다.
따라서, 이 제 29의 해결수단에 의하면 복수의 보조 탱크수단(STl, ST2)을 설치하고, 한편의 보조 탱크수단에 액체 냉매를 회수시켜 다른쪽 보조 탱크수단으로부터 순환용 증발기로 액체 냉매를 공급시키도록 하였기 때문에, 보조 탱크수단(STl, ST2)의 동작을 탱크수단(T)에 대한 가압 감압 동작에 동기시켜 전환할 필요가 없게 된다.
이 때문에, 개개의 보조 탱크수단(ST1, ST2)에 대하여 액체냉매 회수동작과공급동작을 반복하는 빈도를 저감할 수 있게 되어 그 수명의 연장을 도모할 수 있다.
본 발명이 강구한 제 30 해결수단은 도 24에 도시된 바와 같이, 상기 제 16 해결수단에 있어서, 우선 압력 조절수단(18)은 제 1 탱크수단(T1) 및 제 2 탱크수단(T2)에 대하여 한쪽의 탱크수단의 내부 압력을 상승시켜 이 탱크수단의 액체 냉매를 액체배관(7)에 압출하는 가압 동작을 하는 가압수단(50)과, 다른쪽 탱크수단의 내부 압력을 하강시켜 액체배관(7)으로부터 이 탱크수단으로 액체 냉매를 회수하는 감압 동작을 행하는 감압수단(60)을 구비한다.
그리고, 상기 감압수단(60)은 각 탱크수단(T1, T2)에 접속되어 냉매를 응축함으로써 각 탱크수단(T1, T2)의 내부 압력을 하강시키는 순환용 응축기(61)를 구비하고, 이 순환용 응축기(61)의 응축압력은 응축기로 되는 열교환수단의 응축압력보다 낮게 설정되어 있다.
또, 상기 압력 조절수단(18)은 제 1 압력상태시에 제 1 탱크수단(T1)을 가압수단(50)에 의해 가압하는 동시에 제 2 탱크수단(T2)을 감압수단(60)에 의해 감압하는 한편, 제 2 압력상태시에 제 2 탱크수단(T2)을 가압수단(50)에 의해 가압하는 동시에 제 1 탱크수단(T1)을 감압수단(60)에 의해 감압한다.
이 제 30 해결수단에서는 이용측 열교환수단(3)의 흡열운전 혹은 방열운전을 연속적으로 할 수 있는 냉매회로에서, 각 탱크수단(T1, T2)을 응축기보다 낮은 위치에 배치하지 않고 이 응축기로부터 탱크수단(Tl, T2)으로 액체 냉매가 회수된다.
따라서, 이 제 30 해결수단에 의하면, 이용측 열교환수단(3)의 흡열운전 혹은 방열운전을 연속적으로 할 수 있는 냉매회로에서, 각 탱크수단 (T1, T2)을 응축기보다 낮은 위치에 배치해야 한다는 제약을 받지 않고 이 응축기로부터 탱크수단(Tl, T2)으로 액체 냉매를 회수할 수 있고, 냉매를 순환시킬 수 있다.
본 발명이 강구한 제 31 해결수단은 도 25에 도시된 바와 같이, 상기 제 16 해결수단에 있어서, 우선 압력 조절수단(18)은 제 1 탱크수단(T1) 및 제 2 탱크수단(T2)에 대하여 한쪽의 탱크수단의 내부 압력을 상승시켜 이 탱크수단의 액체 냉매를 액체배관(7)에 압출하는 가압 동작을 행하는 가압수단(50)과, 다른쪽 탱크수단의 내부 압력을 하강시켜 액체배관(7)으로부터 이 탱크수단으로 액체 냉매를 회수하는 감압 동작을 하는 감압수단(60)을 구비하고 있다.
그리고, 상기 가압수단(50)은 각 탱크수단(T1, T2)에 접속되어 냉매를 증발시킴으로써 각 탱크수단(T1, T2)의 내부 압력을 상승시키는 순환용 증발기(51)를 구비하고, 이 순환용 증발기(51)의 증발 압력은 증발기로 되는 열교환수단의 증발압력보다 높게 설정되어 있다.
더욱이, 상기 압력 조절수단(18)은 제 1 압력상태시에 제 1 탱크수단(T1)을 가압수단(50)에 의해 가압하는 동시에 제 2 탱크수단(T2)을 감압수단(60)에 의해 감압하는 한편, 제 2 압력상태시에 제 2 탱크수단(T2)을 가압수단(50)에 의해 가압하는 동시에 제 1 탱크수단(T1)을 감압수단(60)에 의해 감압한다.
이 제 31 해결수단에서는 이용측 열교환수단(3)의 흡열운전 혹은 방열운전을 연속적으로 행할 수 있는 냉매회로에서, 각 탱크수단(Tl, T2)의 증발기에 대한 배치 위치에 제약을 받지 않고 탱크수단(T1, T2)으로부터 증발기로 액체 냉매가 공급된다.
따라서, 이 제 31 해결수단에 의하면, 이용측 열교환수단(3)의 흡열운전 혹은 방열운전을 연속적으로 할 수 있는 냉매회로에서, 각 탱크수단 (Tl, T2)의 증발기에 대한 배치 위치에 제약을 받지 않고 탱크수단(T1, T2)으로부터 증발기로의 액체 냉매의 공급을 가능하게 할 수 있다.
본 발명이 강구한 제 32 해결수단은 도 30, 도 33 및 도 36 등에 도시된 바와 같이, 상기 제 31 해결수단에 있어서, 우선 순환용 증발기(51)의 상방에는 1이상의 제 1 보조 탱크수단(ST1) 및 1이상의 제 2 보조 탱크수단(ST2)이 설치된다.
그리고, 이 제 1 보조 탱크수단(ST1)을 감압수단(60) 및 액체배관(7)에 각각 연통시켜 액체배관(7)의 액체 냉매를 이 제 1 보조 탱크수단(ST1)에 회수시키는 동시에 제 2 보조 탱크수단(ST2)을 가압수단(50)에 연통시켜 이 제 2 보조 탱크수단(ST2)의 액체 냉매를 순환용 증발기(51)에 낙하 공급시키는 제 1 전환상태와, 제 2 보조 탱크수단(ST2)을 감압수단(60) 및 액체배관(7)에 각각 연통시켜 액체배관(7)의 액체 냉매를 이 제 2 보조 탱크수단(ST2)에 회수시키는 동시에 제 1 보조 탱크수단(ST1)을 가압수단(50)에 연통시켜 이 제 1 보조 탱크수단(ST1)의 액체 냉매를 순환용 증발기(51)에 낙하 공급시키는 제 2 전환상태로 전환하는 전환수단(I)이 설치된다.
따라서, 이 제 32의 해결수단에 의하면, 복수의 보조탱크(ST1, ST2)를 설치함으로써, 상술한 제 29 해결수단의 효과와 동일한 효과가 발휘되고 이용측 열교환수단(3)의 흡열운전 혹은 방열운전을 연속적으로 할 수 있는 냉매회로에서, 개개의보조 탱크수단(ST1, ST2)에 대하여 액체냉매 회수동작과 공급동작을 반복하는 빈도를 저감할 수 있고, 그 수명의 연장을 도모할 수 있다.
본 발명이 강구한 제 33 해결수단은 도22에 도시된 바와 같이, 상기 제 26 또는 제 3O 해결수단에 있어서, 우선 열원수단(A)은 열원측 열교환수단(1)과의 사이에서 열교환을 행하는 제 1 열교환수단(12)과, 순환용 응축기(61) 사이에서 열교환을 행하는 제 2 열교환수단(72)을 구비하고 있다.
그리고, 이용측 열교환수단(3)의 흡열운전시에서의 제 1 열교환수단(12)과 제 2 열교환수단(72)의 증발온도는 동일한 한편, 상기 제 2 열교환수단(72)을 흐르는 냉매의 유량에 대한 순환용 응축기(61)의 용량비는 제 1 열교환수단(12)을 흐르는 냉매의 유량에 대한 열원측 열교환수단(1)의 용량비보다 크게 설정되어 있다.
이 제 33 해결수단에서는 순환용 응축기(61)의 응축 압력을 응축기로 되는 열원측 열교환수단(1)의 응축 압력보다 낮게 설정하기 위한 구성이 구체적으로 얻어지게 된다.
또한, 본 발명이 강구한 제 34 해결수단은 도 23에 도시된 바와 같이, 상기 제 27 또는 제 31 해결수단에 있어서, 우선 열원수단(A)은 열원측 열교환수단(1)과의 사이에서 열교환을 행하는 제 1 열교환수단(12)과 순환용 증발기(51) 사이에서 열교환을 행하는 제 2 열교환수단(71)을 구비하고 있다.
그리고, 이용측 열교환수단(3)의 방열 운전시에서의 제 1 열교환수단(12)과 제 2 열교환수단(71)의 응축 온도는 동일한 한편, 상기 제 2 열교환수단(71)을 흐르는 냉매의 유량에 대한 순환용 증발기(51)의 용량비는 제 1 열교환수단(12)을 흐르는 냉매의 유량에 대한 열원측 열교환수단(1)의 용량비보다 크게 설정되어 있다.
이 제 34 해결수단에서는 순환용 증발기(51)의 증발압력을 증발기로 되는 열원측 열교환수단(1)의 증발압력보다 높게 설정하기 위한 구성이 구체적으로 얻어지게 된다.
따라서, 이 제 33 해결수단에 의하면, 순환용 응축기(61)의 응축압력을 응축기로 되는 열원측 열교환수단의 응축압력보다 낮게 설정하기 위한 구체적인 구성이 얻어지고, 또한 제 34 해결수단에 의하면, 순환용 증발기(51)의 증발 압력을 증발기로 되는 열원측 열교환수단의 증발압력보다 높게 설정하기 위한 구체적인 구성이 각각 얻어지게 된다. 이 때문에, 탱크수단(T)에 소정의 압력을 확실히 작용시킬 수 있고, 장치의 신뢰성 향상을 도모할 수 있다.
본 발명이 강구한 제 35 해결수단은 도 23에 도시된 바와 같이, 상기 제 26 또는 제 3O 해결수단에 있어서, 우선 감압수단(60)은 탱크수단(T)의 상단부와 순환용 응축기(61)의 가스측을 접속하는 가스 회수관(62)과, 탱크수단(T)의 하단부와 순환용 응축기(1)의 액체측을 접속하는 액체 공급관(63)을 구비한다. 그리고, 상기액체공급관(63)은 액체배관(7)과는 독립되어 탱크수단(T)의 하단부에 접속되어 있다.
따라서, 이 제 35 해결수단에 의하면, 감압수단(60)의 액체 공급관(63)을 액체배관(7)과는 독립적으로 탱크수단(T)의 하단부에 접속하고, 순환용 응축기(61) 및 응축기로 되는 열교환기를 각각 개별로 탱크수단(T)에 접속하였기 때문에, 각 배관(63,7)에 그 배관 직경에 맞는 구경의 역류방지 밸브를 각각 설치할 수 있고,특히, 액체 공급관(63)에서는 압력 손실을 낮게 설정할 수 있는 역류방지 밸브의 적용이 가능하게 되어, 이 감압수단(60)에서의 냉매의 순환을 원활히 할 수 있다.
본 발명이 강구한 제 36 해결수단은, 도 30 및 도 33에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 또는 제 16 해결수단에 있어서, 우선 압력 조절수단(18)은 탱크수단(T)의 내부 압력을 상승시켜 이 탱크수단(T)의 액체 냉매를 액체배관(7)에 압출하는 가압 동작을 행하는 가압수단(50)과, 탱크수단(T)의 내부 압력을 하강시켜 액체배관(7)으로부터 이 탱크수단(t)으로 액체 냉매를 회수하는 감압 동작을 행하는 감압수단(60)을 구비하고 있다.
그리고, 상기 감압수단(60)은 탱크수단(T)에 접속되어 냉매를 응축시킴으로써 탱크수단(T)의 내부 압력을 하강시키는 순환용 응축기(61)를 구비하고, 상기 가압수단(50)은 탱크수단(T)에 접속되어 냉매를 증발시킴으로써 탱크수단(T)의 내부 압력을 상승시키는 순환용 증발기(51)를 구비하고 있다.
또, 열원수단(A)은 압축기(11), 열원측 열교환수단(1) 사이에서 열교환을 행하는 제 1 열교환수단(12)과, 순환용 응축기(61) 사이에서 열교환을 행하는 제 2 열교환수단(72)과, 순환용 증발기(51) 사이에서 열교환을 행하는 제 3 열교환수단 (71)을 구비하고, 이용측 열교환수단(3)의 방열운전시 압축기(11)로부터 토출된 가스냉매를 제 3 열교환수단(71)에서 순환용 증발기(51)와의 사이에서 열교환을 행하여 현열(顯熱) 변화시킨 후, 제 1 열교환수단(12)에서 열원측 열교환수단(1)과의 사이에서 열교환을 행하여 응축시키고, 또 제 2 열교환수단(72)에서 순환용 응축기 (61)와의 사이에서 열교환을 행하여 증발시킨다.
또한, 본 발명이 강구한 제 37 해결수단은 도 36에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 또는 제 16 해결수단에 있어서, 우선 압력 조절수단(18)은 탱크수단(T)의 내부 압력을 상승시켜 이 탱크수단(T)의 액체 냉매를 액체배관(7)에 압출하는 가압 동작을 행하는 가압수단(50)과, 탱크수단(T)의 내부 압력을 하강시켜 액체배관(7)으로부터 이 탱크수단(T)으로 액체 냉매를 회수하는 감압 동작을 행하는 감압수단 (60)을 구비한다.
그리고, 상기 감압수단(60)은 탱크수단(T)에 접속되어 냉매를 응축시킴으로써 탱크수단(T)의 내부 압력을 하강시키는 순환용 응축기(61)를 구비하고, 상기 가압수단(50)은 탱크수단(T)에 접속되어 냉매를 증발시킴으로써 탱크수단(T)의 내부 압력을 상승시키는 순환용 증발기(51)를 구비하고 있다.
또, 열원수단(A)은 압축기(11), 열원측 열교환수단(1) 사이에서 열교환을 행하는 제 1 열교환수단(12)과, 순환용 응축기(61) 사이에서 열교환을 행하는 제 2 열교환수단(72)과, 순환용 증발기(51) 사이에서 열교환을 행하는 제 3 열교환수단 (71)을 구비하며, 이용측 열교환수단(3)의 방열운전시 압축기(11)로부터 토출된 가스냉매를 제 3 열교환수단(71) 및 제 1 열교환수단(12)으로 분류(分流)하고, 제 3 열교환수단(71)에서 순환용 증발기(51)와의 사이에서 열교환을 행하여 응축시키는 동시에, 제 1 열교환수단(12)에서 열원측 열교환수단(1)과의 사이에서 열교환을 행하여 응축시키고, 그 후 응축냉매를 제 2 열교환수단(72)에서 순환용 응축기(61) 사이에서 열교환을 행하여 증발시킨다.
따라서, 이 제 36 및 제 37 해결수단에 의하면, 가압수단(50)과감압수단(60)에 의해 탱크수단(T)을 가감압하여 냉매를 순환시키는 회로에 대하여 적용 가능한 열원수단(A)으로 되는 냉매회로를 얻을 수 있고, 장치 전체의 구성의 구체화를 도모할 수 있다.
(실시예)
다음으로, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 본 각 실시예는 1차측 냉매회로와 2차측 냉매회로의 2계통의 냉매회로를 구비하고 있다. 그리고, 본 각 실시예는 1차측 냉매회로와 2차측 냉매회로 사이에서 열교환을 행하여 실내의 공기를 조화시키는 공기 조화장치의 냉매회로에 본 발명을 적용한 것이다.
(제 1 실시예)
우선, 제 1 실시예에 대하여 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.
본 실시예는 냉방전용의 공기 조화장치를 구성하며, 1차측 냉매회로(A)가 열원수단을 구성하고 있다. 그리고, 도 1은 본 실시예에 관한 열반송 장치 전체의 냉매회로를 도시한다.
우선, 실내 공기와의 사이에서 열교환을 행하여 실내를 냉방하는 2차측 냉매회로(B)에 대하여 설명하기로 한다.
이 2차측 냉매회로(B)는 공기조절용 실내에 배치된 이용측 열교환수단으로서의 실내 열교환기(3, 3)와 1차측 냉매회로(A) 사이에서 열을 주고받는 열원측 열교환수단으로서의 2차측 열원 열교환기(1)와 가스배관(6) 및 액체배관(7)에 의해 접속되며, 냉매의 순환이 가능한 폐회로로 구성되어 있다. 각 실내 열교환기(3, 3)는서로 병렬로 접속되고, 액체배관(7)에는 각 실내 열교환기(3, 3)에 대응하여 실내 전동 팽창밸브(EV1, EV1)가 설치된다.
본 실시예의 특징으로서, 액체배관(7)에는 액체 냉매가 저류된 탱크(T)가 접속되어 있다. 이 탱크(T)는 그 하단부가 접속관(17)에 의해 액체배관(7)에 접속되어 있다.
이 액체배관(7)에서의 접속관(17)의 접속 위치와 2차측 열원 열교환기(1) 사이에는, 이 2차측 열원 열교환기(1)로부터 탱크(T)로만 액체 냉매의 유통을 허용하는 제 1 역류방지 밸브(CV1)가 설치된다. 또한, 이 액체배관(7)에서의 접속관(17)의 접속 위치와 실내 열교환기(3, 3) 사이에는 탱크(T)로부터 실내 열교환기(3, 3)로만 액체 냉매의 유통을 허용하는 제 2 역류방지 밸브(CV2)가 설치된다. 이들 역류방지 밸브(CV1, CV2)에 의해 냉매 제어수단(H)이 구성된다.
상기 탱크(T)의 상단부에는 압력 조절수단으로서의 가감압 기구(18)가 압력관인 가감압관(19)에 의해 접속되어 있다. 이 가감압 기구(18)는 예를 들면 도 2에 도시된 바와 같이, 액체 냉매를 저류하는 압력 발생수단으로서의 저류용기(18a)와, 이 저류용기(18a)를 가열 또는 냉각하는 열교환수단으로서의 열교환 유니트(18b)로 구성되어 있다. 요컨대, 이 열교환 유니트(18b)로 저류용기(18a)를 가열하면 이 저류용기(18a) 내에서 증발하는 냉매에 의해서 내압이 상승하는 한편, 냉각하면 이 저류용기(18a) 내에서 응축하는 냉매에 의해 내압이 하강한다.
다음으로, 이 2차측 냉매회로(B)와의 사이에서 열교환을 하는 1차측 냉매회로(A)에 대하여 설명하기로 한다.
이 1차측 냉매회로(A)는 압축기(11), 실외 열교환기(14), 실외 전동 팽창밸브(EV2), 1차측 열원 열교환기(12)가 냉매배관(16)에 의해 순서대로 접속되어 구성된다. 그리고 압축기(11)의 토출측이 실외 열교환기(14)에, 또한 흡입측이 1차측 열원 열교환기(12)에 각각 접속되어 있다.
또한, 상기 각 전동밸브(EV1, EV2)는 컨트롤러(C)에 의해 개폐 제어된다. 한편, 도 1에서의 F는 실내 팬이다.
다음으로, 상술한 바와 같이 구성된 본 냉매회로(A, B)에서의 실내 냉방 운전시에 대하여 설명하기로 한다.
이 냉방 운전 개시시, 1차측 냉매회로(A)에서는 압축기(11)가 구동하고, 도 1에 실선으로 도시된 화살표와 같이, 압축기(11)로부터 토출된 고온 고압의 가스냉매가 실외 열교환기(14)에서 외기와의 사이에서 열교환을 행하여 응축된 후, 실외 전동 팽창밸브(EV2)에서 감압되고, 1차측 열원 열교환기(12)에서 2차측 열원 열교환기(1)와의 사이에서 열교환을 행하여 이 2차측 열원 열교환기(1)의 냉매로부터 열을 빼앗아 증발하며, 압축기(11)로 흡입된다. 이 순환동작을 반복한다.
한편, 2차측 냉매회로(B)에서는, 가감압 기구(18)의 저류용기(18a)가 열교환유니트(18b)에 의해 가열되고, 이 저류용기(18a) 내에서 냉매가 증발하여 그 내압이 상승한다. 이 압력은 도 1에 점선의 화살표로 도시된 바와 같이, 가감압관(19)에 의해 탱크(T) 내에 작용하고, 이 탱크(T) 내의 액체 냉매의 액면을 밀어 내리면서, 이 액체 냉매를 접속관(17)을 거쳐 액체배관(7)으로 밀어낸다. 이 밀린 액체 냉매는 액체배관(7)을 통해 실내 열교환기(3, 3)로 향하여 흐르고, 실내 전동 팽창밸브(EV1, EV1)에 의해 감압된 후, 각 실내 열교환기(3, 3)에서 실내공기와의 사이에서 열교환을 행하고, 증발하여 실내공기를 냉각시킨다. 이 가스냉매는 가스배관(6)을 통해 2차측 열원 열교환기(1)로 흐르고, 1차측 열원 열교환기(12)와의 사이에서 열교환을 행하여 응축된다.
이러한 동작 후, 가감압기구(18)의 저류용기(18a)를 열교환 유니트(18b)에 의해 냉각하면, 이 저류용기(18a) 내에서 냉매가 응축하여 그 내압이 하강한다. 이 압력은 도 1에 일점쇄선의 화살표로 도시된 바와 같이, 가감압관(19)에 의해 탱크(T) 내에 작용하고, 이 탱크(T)의 내압이 저하된다. 이에 따라, 2차측 열원 열교환기(1)에서 응축된 액체 냉매는 액체배관(7)을 거쳐 탱크(T) 내로 회수된다.
이상과 같이, 가감압 기구(18)의 탱크(T)에 대한 가압 및 감압이 반복됨으로써 가압시에는 탱크(T)로부터 액체 냉매가 밀어내어지고, 감압시에는 탱크(T)에 액체 냉매가 회수된다. 이 결과, 2차측 냉매회로(B)에 있어서 냉매가 순환되어 실내를 냉방한다.
따라서, 본 실시예의 열반송 장치에서는 2차측 냉매회로(B)에 펌프 등의 기계적인 구동원을 설치하지 않고, 이 2차측 냉매회로(B)에서 열반송을 행할 수 있다. 이 때문에, 소비전력의 저감, 고장 발생의 원인이 되는 곳의 삭감, 장치 전체의 신뢰성 확보를 도모할 수 있다.
또한, 탱크(T) 내에 발생하는 흡인력에 의해서 2차측 열원 열교환기(1)의 액체 냉매를 회수하도록 하고 있기 때문에, 탱크(T)를 2차측 열원 열교환기(1)보다 낮은 위치에 설치할 필요가 없어지고 기기의 배치 위치의 제약을 작게 할 수 있으며 범용성의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 냉매 압력을 이용함으로써 2차측 냉매회로(B)에서의 냉매 순환이 안정되게 행하여지기 때문에, 이 2차측 냉매회로(B)를 대형으로 해도 냉매 순환이 양호하게 이루어져 시스템의 확대화가 가능하게 되고, 또한 높은 신뢰성을 얻을 수 있다.
(가감압 기구의 변형예)
다음으로, 상술한 2차측 냉매회로(B)에 적용할 수 있는 가감압 기구(18)의 변형예에 대하여 설명하기로 한다.
도 3은 제 1 변형예를 도시하고, 가감압 기구(18)는 가감압용의 압축기(18c)를 구비하고 있다. 상세하게는, 가감압관(19)이 제 1 및 제 2의 2개의 분기관(19a, 19b)으로 분기되고, 제 1 분기관(19a)이 압축기(18c)의 토출측에, 제 2 분기관(19b)이 압축기(18c)의 흡입측에 각각 접속되어 있다. 각 분기관(19a, 19b)에는 제 1 및 제 2 전자 밸브(SV1, SV2)가 설치된다.
이들 각 분기관(19a, 19b) 및 전자 밸브(SV1, SV2)가 전환수단(I)을 구성하고 있다. 또, 이 가감압용 압축기(18c)는 1차측 냉매배관(A)의 압축기(11)와 겸용해도 된다.
상기 탱크(T)로부터 액체배관(7)으로 액체 냉매를 밀어낼 때는 제 1 전자 밸브(SV1)를 개구하는 동시에, 제 2 전자 밸브(SV2)를 폐쇄하여 탱크(T) 내에 고압을 작용시킨다. 한편, 탱크(T)에 액체배관(7)으로부터 액체 냉매를 회수할 때는 제 2 전자 밸브(SV2)를 개구하는 동시에, 제 1 전자 밸브(SV1)를 폐쇄하여 탱크(T) 내를저압 상태로 한다.
이 탱크(T)에 대한 가압 및 감압을 반복하고, 상기 실시예와 마찬가지로 탱크(T)로부터 액체 냉매가 밀어내어지는 상태와 회수되는 상태가 교대로 행하여져 2차측 냉매회로(B)에서 냉매를 순환시키면서 실내를 냉방한다.
도 4는 가감압 기구(18)의 제 2 변형예를 도시하며, 이 가감압 기구(18)는 탱크(T)를 직접적으로 가열 및 냉각시킴으로써 이 탱크(T)의 내압을 변화시키는 것이다.
즉, 탱크(T)에 인접하여 상기 실시예와 같은 열교환 유니트(18b)가 설치되어 있다. 이 열교환 유니트(18b)에 의해 탱크(T)를 가열하면 이 탱크(T)에서 증발하는 냉매에 의해 탱크 내압이 상승하는 한편, 냉각하면 응축하는 냉매에 의해서 탱크 내압이 하강한다.
이 탱크(T)에 대한 가열 및 냉각을 반복하고, 2차측 냉매회로(B)에서 냉매를 순환시키면서 실내를 냉방한다.
도 5는 가감압 기구(18)의 제 3 변형예를 도시하며, 이 가감압 기구(18)는 탱크(T)를 직접적으로 가열 및 냉각하는 가감압용 냉매회로(D)를 구비하고 있다.
이 냉매회로(D)는 압축기(D1), 4로 전환밸브(D2), 제 1 열교환기(D3), 팽창밸브(D4), 제 2 열교환기(D5)가 냉매배관(D6)에 의해 접속되어 구성된다. 이 제 1 열교환기(D3)의 가스측은 4로 전환밸브(D2)를 통해 압축기(D1)의 흡입측과 토출측으로 전환될 수 있도록 접속되어 있다. 이 제 1 열교환기(D3)는 탱크(T)에 인접되어 이 탱크(T)와의 사이에서 열교환한다.
상기 탱크(T)로부터 액체배관(7)으로 액체 냉매를 밀어낼 때는 4로 전환밸브(D2)가 실선측으로 전환되어 압축기(D1)의 토출 가스냉매가 제 1 열교환기(D3)로 흘러, 탱크(T) 내의 냉매에 열을 부여하면, 응축된 후 팽창밸브(D)에서 감압되고, 제 2 열교환기(D5)에서 증발하여 압축기(D1)로 되돌아간다. 이 제 1 열교환기(D3)의 냉매로부터 열을 받은 탱크(T)의 냉매는 증발하고, 이에 따라 이 탱크(T)의 내부가 고압이 되며, 이 압력에 의해 이 탱크(T)로부터 액체배관(7)으로 액체 냉매가 밀려나온다.
반대로, 탱크(T)에 액체배관(7)으로부터 액체 냉매를 회수할 때는 4로 전환밸브(D2)가 점선측으로 전환되고, 압축기(D1)의 토출 가스냉매가 제 2 열교환기(D5)에서 응축하여 팽창밸브(D4)에서 감압된 후 제 1 열교환기(D3)로 흐르고, 탱크(T) 내의 냉매로부터 열을 빼앗겨 증발된 후 압축기(D1)로 되돌아간다. 이 제 1 열교환기(D3)의 냉매에 의해 열을 빼앗긴 탱크(T)의 냉매는 응축하며, 이에 따라 탱크(T)안이 저압으로 되고, 이 압력에 의해 이 탱크(T)에 액체배관(7)으로부터 액체 냉매가 회수된다.
이 탱크(T)에 대한 가열 및 냉각을 반복하고, 2차측 냉매회로(B)에서 냉매를 순환시키면서 실내를 냉방한다.
도 6은 가감압 기구(18)의 제 4 변형예를 도시하며, 이 가감압 기구(18)는 상기 가감압용 냉매회로(D)를 구비하고 있다. 탱크(T)에 접속되는 가감압관(19)에는 열교환기(19c)가 접속되고, 이 열교환기(19c)와 냉매회로(D)의 제 1 열교환기(D3) 사이에서 열교환이 행하여진다.
상기 4로 전환밸브(D2)의 전환 상태를 교대로 전환하면, 열교환기(19)가 고압상태와 저압상태로 교대로 전환되고, 이에 의해 열교환기(19c)의 압력이 탱크(T)에 작용하여 액체 냉매의 탱크(T)로부터의 액체 냉매의 압출과 탱크(T)로의 회수가 교대로 행하여진다.
이 탱크(T)에 대한 가압 및 감압을 반복하고, 2차측 냉매회로(B)에서 냉매를 순환시키면서 실내를 냉방한다.
(제 2 실시예)
다음으로, 본 발명의 제 2 실시예에 대하여 설명하기로 한다. 또, 여기에서는 상술한 제 1 실시예와의 차이점에 대하여 설명하기로 한다.
본 실시예의 냉매회로는 난방전용 공기 조화장치를 구성하고, 1차측 냉매회로(A)의 구성 및 액체배관(7)에 설치되는 역류방지 밸브가 상술한 제 1 실시예의 것과 다르다.
도 7에 도시된 바와 같이, 1차측 냉매회로(A)는 압축기(11), 1차측 열원 열교환기(12), 실외 전동 팽창밸브(EV2), 실외 열교환기(14)가 냉매배관(16)에 의해 차례로 접속되어 구성된다. 이 압축기(11)의 토출측은 1차측 열원 열교환기(12)에, 또한 흡입측은 실외 열교환기(14)에 각각 접속되어 있다.
한편, 2차측 냉매회로(B)에는 제 3 역류방지 밸브(CV3)와 제 4 역류방지 밸브(CV4)가 설치된다. 이 제 3 역류방지 밸브(CV3)는 액체배관(7)에서의 접속관 (17)의 접속위치와 2차측 열원 열교환기(1) 사이에 설치되어 탱크(T)로부터 2차측 열원 열교환기(1)로만 액체 냉매의 유통을 허용한다. 상기 제 4 역류방지 밸브(CV4)는 액체배관(7)에서의 접속관(17)의 접속위치와 실내 열교환기(3, 3) 사이에 설치되어 실내 열교환기(3, 3)로부터 탱크(T)로만 액체 냉매의 유통을 허용한다.
또, 본 실시예의 가감압 기구(18)는 상술한 제 1 실시예와 마찬가지이다.
다음으로, 상술한 바와 같이 구성된 본 냉매회로(A, B)에서의 실내 난방 운전시에 대하여 설명하기로 한다.
이 난방 운전 개시시 1차측 냉매회로(A)에서는 압축기(11)가 구동하고, 도 7에 실선으로 도시된 화살표와 같이, 압축기(11)로부터 토출된 고온고압의 가스냉매가 1차측 열원 열교환기(12)에서 2차측 열원 열교환기(1)와의 사이에서 열교환을 행하며, 이 2차측 열원 열교환기(1)의 냉매에 열을 부여하여 응축시킨 후, 실외 전동 팽창밸브(EV2)에서 감압되고 실외 열교환기(14)에서 외기와의 사이에서 열교환을 행하여 증발하여 압축기(11)로 되돌아간다. 이 순환동작을 반복한다.
한편, 2차측 냉매회로(B)에서는 가감압 기구(18)의 저류용기(18a)가 열교환유니트(18b)에 의해 가열되고, 이 저류용기(18a)의 냉매가 증발하여 그 내압이 상승된다(도 2 참조). 이 압력은 도 7에 점선의 화살표로 도시된 바와 같이, 가감압관(19)에 의해 탱크(T)에 작용하고, 이 탱크(T) 내의 액체 냉매의 액면을 밀어 내리면서 이 액체 냉매를 접속관(17)을 거쳐 액체배관(7)으로 밀어낸다. 이 밀려나온 액체 냉매는 액체배관(7)을 통하여 2차측 열원 열교환기(1)를 향해 흐르고, 이 2차측 열원열교환기(1)에서 1차측 열원 열교환기(12)의 냉매와 열교환을 행하고 증발된 후 가스배관(6)을 거쳐 실내 열교환기(3, 3)에서 실내공기와 열교환하고 응축하여 실내공기를 가열한다.
이 동작후, 가감압 기구(18)의 저류용기(18a)를 열교환 유니트(18b)에 의해 냉각하면 이 저류용기(18a)의 냉매가 응축되어 그 내압이 하강된다. 이 압력은 도 7에 일점쇄선의 화살표로 도시된 바와 같이, 가감압관(19)에 의해 탱크(T)에 작용하여 이 탱크(T)의 내압이 저하된다. 이에 따라, 실내 열교환기(3)에서 응축한 액체 냉매가 액체배관(7)을 거쳐 탱크(T) 내로 회수된다.
상기 가감압 기구(18)의 탱크(T)에 대한 가압 및 감압을 반복하고, 2차측 냉매회로(B)의 냉매가 순환하여 실내를 난방한다. 이와 같이, 본 실시예의 열반송 장치에서도 2차측 냉매회로(B)에 펌프 등의 구동원을 설치하지 않고 이 2차측 냉매회로(B)에서 열반송할 수 있다.
또한, 본 제 2 실시예의 난방전용 냉매회로에서의 가감압 기구(18)에 대해서도 상술한 각 변형예에서 나타낸 구성을 적용할 수 있다.
또, 상기 제 1 실시예 및 제 2 실시예에서의 액체배관(7)의 역류방지 밸브 (CV1∼CV4) 대신에 도 8에 도시된 바와 같이, 개폐 자유로운 전자 밸브(SV-A, SV-B)를 설치한 구성으로 하여, 가감압 기구(18)로부터 작용하는 압력 상태에 따라 각 전자 밸브(SV-A, SV-B)의 개폐상태를 전환하도록 해도 된다.
(제 3 실시예)
다음으로, 본 발명의 제 3 실시예에 대하여 설명하기로 한다. 또, 여기에서는 상술한 제 2 실시예와의 차이점에 대하여 설명하기로 한다.
본 실시예의 냉매회로는 실내의 냉방 및 난방을 선택적으로 할 수 있는 소위 히트 펌프의 공기 조화장치를 구성하는 것이다.
구체적으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 2차측 냉매회로(B)에는 제 3 전자 밸브 (SV3)와 제 4 전자 밸브(SV4)가 설치된다. 이 제 3 전자 밸브(SV3)는 액체배관(7)에서의 제 4 역류방지 밸브(CV4)와 실내 열교환기(3, 3) 사이에 설치되어 실내의 난방 운전시에 개구되고 냉방 운전시에 폐쇄된다. 상기 제 4 전자 밸브(SV4)는 액체배관(7)에서의 제 3 역류방지 밸브(CV3)와 2차측 열원 열교환기(1) 사이에 설치되어 실내의 난방 운전시에 개구되고 냉방 운전시에 폐쇄된다.
상기 액체배관(7)에서의 제 3 전자 밸브(SV3)와 실내 열교환기(3, 3) 사이에는 공급측 냉방 액체배관(34)의 일단이 접속되고, 이 공급측 냉방 액체배관(34)의 타단은 액체배관(7)에서의 제 3 역류방지 밸브(CV3)와 제 4 전자 밸브(SV4) 사이에 접속되어 있다. 이 공급측 냉방 액체배관(34)에는 냉방 운전시에 개구되고 난방 운전시에 폐쇄되는 제 5 전자 밸브(SV5)가 설치된다.
상기 액체배관(7)에서의 제 4 역류방지 밸브(CV4)와 제 3 전자 밸브(SV3) 사이에는 회수측 냉방 액체배관(35)의 일단이 접속되고, 이 회수측 냉방 액체배관 (35)의 타단은 액체배관(7)에서의 제 4 전자 밸브(SV4)와 2차측 열원 열교환기(1) 사이에 접속되어 있다. 이 회수측 냉방 액체배관(35)에는 냉방 운전시에 개구되고 난방 운전시에 폐쇄되는 제 6 전자 밸브(SV6)가 설치된다.
한편, 1차측 냉매회로(A)는 1차측 열원 열교환기(12)에 의해 2차측 열원 열교환기(1)를 가열 및 냉각한다. 구체적으로, 압축기(11), 4로 전환밸브(22), 실외 열교환기(14), 실외 전동 팽창밸브(EV2), 1차측 열원 열교환기(12)가 냉매배관(16)에 의해 접속되어 있다. 상기 1차측 열원 열교환기(12)의 가스측은 4로 전환밸브(22)를 통해 압축기(11)의 흡입측과 토출측으로 전환된다.
이하, 실내의 냉방 및 난방 운전시에 대하여 설명하기로 한다.
냉방 운전시에는, 우선 1차측 냉매회로(A)의 4로 전환밸브(22)를 실선측으로 전환하여 2차측 냉매회로(B)의 제 5 전자 밸브(SV5) 및 제 6 전자 밸브(SV6)를 개구하고 제 3 전자 밸브(SV3) 및 제 4 전자 밸브(SV4)를 폐쇄한다. 이 상태에서 1차측 냉매회로(A)에서는 상술한 제 1 실시예의 경우와 마찬가지로, 도 9에 실선의 화살표로 도시한 바와 같이, 압축기(11)로부터 토출된 고온고압의 가스 냉매가 실외 열교환기(14)에서 외기와 열교환을 행하여 응축된 후, 실외 전동 팽창밸브(EV2)에서 감압되어 1차측 열원 열교환기(12)에서 2차측 열원 열교환기(1)와의 사이에서 열교환을 하고, 이 2차측 열원 열교환기(1)의 냉매로부터 열을 빼앗아 증발되어 압축기(11)로 되돌아간다. 이 순환동작을 반복한다.
한편, 2차측 냉매회로(B)에서는 도 9에 실선의 화살표로 도시된 바와 같이, 가감압 기구(18)로부터 가감압관(19)을 거쳐 탱크(T)에 고압이 작용하면 이 탱크 (T) 내의 액체 냉매의 액면이 밀려 내려가고, 이 액체 냉매가 접속관(17)을 거쳐 액체배관(7)으로 밀려 나간다. 이 밀려난 액체 냉매는 액체배관(7)으로부터 공급측 냉방 액체배관(34)을 거쳐 실내 열교환기(3, 3)를 향하여 흐르고, 실내 전동 팽창밸브(EV1, EV1)에 의해 감압된 후, 실내 열교환기(3, 3)에서 실내공기와 열교환을 행하고 증발되어 실내공기를 냉각시킨다. 그 후, 이 가스냉매는 가스배관(6)을 통해 2차측 열원 열교환기(1)로 흐르고, 1차측 열원 열교환기(12)와의 사이에서 열교환하여 응축된다.
이 동작후, 가감압 기구(18)로부터 탱크(T)에 저압을 작용시키고, 이 탱크(T)의 내압이 저하하면, 도 9에 점선의 화살표로 도시된 바와 같이, 2차측 열원 열교환기(1)의 액체 냉매가 액체배관(7)으로부터 회수측 냉방 액체배관(35)을 거쳐 탱크(T)로 회수된다.
이 가감압 기구(18)의 탱크(T)에 대한 가압 및 감압을 반복하여 2차측 냉매회로(B)의 냉매가 순환하여 실내를 냉방한다.
다음으로, 실내의 난방 운전시에 대하여 설명하기로 한다.
이 난방 운전시에는 우선 1차측 냉매회로(A)의 4로 전환밸브(22)를 점선측으로 전환하여 2차측 냉매회로(B)의 제 3 전자 밸브(SV3) 및 제 4 전자 밸브(SV4)를 개구하고, 제 5 전자 밸브(SV5) 및 제 6 전자 밸브(SV6)를 폐쇄한다. 이 상태에서, 1차측 냉매회로(A)에서는 상술한 제 2 실시예의 경우와 마찬가지로, 도 9에 일점쇄선의 화살표로 도시된 바와 같이 압축기(11)로부터 토출된 고온고압의 가스냉매가 1차측 열원 열교환기(12)에서 2차측 열원 열교환기(1)와의 사이에서 열교환하고, 이 2차측 열원 열교환기(1)의 냉매에 열을 부여하여 응축된 후, 실외 전동 팽창밸브(EV2)에서 감압되며 실외 열교환기(14)에서 외기와 열교환하여 증발되어 압축기(11)로 되돌아간다. 이 순환동작을 반복한다.
한편, 2차측 냉매회로(B)에서는 도 9에 일점쇄선의 화살표로 도시된 바와 같이, 가감압 기구(18)로부터 가감압관(19)을 거쳐 탱크(T)에 고압이 작용하면 이 탱크(T) 내의 액체 냉매의 액면이 밀려 내려가고, 이 액체 냉매를 접속관(17)을 거쳐액체배관(7)으로 밀어낸다. 이 밀려난 액체 냉매는 액체배관(7)을 2차측 열원 열교환기(1)를 향하여 흐르고, 이 2차측 열원 열교환기(1)에서 1차측 열원 열교환기(12)의 냉매와 열교환하고, 증발된 후 가스배관(6)을 거쳐 실내 열교환기(3, 3)에서 실내공기와 열교환하고, 응축되어 실내공기를 가열한다.
이 동작후, 가감압 기구(18)로부터 탱크(T)에 저압을 작용시켜 이 탱크(T)의 내압이 저하하면 도 9에 이점쇄선의 화살표로 도시된 바와 같이, 실내 열교환기(3)에서 응축된 액체 냉매가 액체배관(7)을 거쳐 탱크(T)로 회수된다.
이 가감압 기구(18)의 탱크(T)에 대한 가압 및 감압을 반복하고, 2차측 냉매회로(B)의 냉매가 순환하여 실내를 난방한다.
(제 4 실시예)
다음으로, 본 발명의 제 4 실시예에 대하여 설명하기로 한다. 또, 여기에서는 상술한 제 1 실시예와의 차이점에 대하여 설명하기로 한다.
본 실시예의 냉매회로는 실내의 공기 조절운전을 연속적으로 하도록 2차측 냉매회로(B)를 구성한 것으로, 상술한 제 1 ∼ 제 3 실시예 중 어느 실시예의 2차측 냉매회로(B)에도 적용할 수 있다.
구체적으로는, 도 10에 도시된 바와 같이, 액체배관(7)의 일부가 제 1 및 제2의 분기배관(7a, 7b)으로 분기되고, 각각 접속관(17a, 17b)에 의해 제 1 및 제 2 탱크(T1, T2)가 접속되어 있다. 즉, 각 탱크(T1, T2)는 액체배관(7)에 대하여 병렬로 접속되어 있다.
상기 각 탱크(T1, T2)의 상단부에는 각각 개별의 제 1 및 제 2 가감압기구(18A, 18B)가 가감압관(19d, 19e)에 의해 접속되어 있다. 이 각 가감압 기구(18A, 18B)는 한쪽의 가감압 기구(18A)가 접속하는 탱크(T1)에 대하여 고압을 작용시키고 있을 때는 다른쪽 가감압 기구(18B)는 접속하는 탱크(T2)에 대하여 저압을 작용시키고, 이러한 고압 및 저압의 작용상태가 교대로 전환된다.
또한, 각 분기배관(7a, 7b)에서의 접속관(17a, 17b)의 접속위치의 양측에는 가감압 기구(18A, 18B)로부터 작용하는 압력상태에 따라 전환 제어되는 전자 밸브(SV7∼SV10)가 설치된다.
다음으로, 공기조절 운전동작에 대하여 설명하기로 한다.
예를 들면, 실내의 난방 운전시에는 제 1 탱크(T1)로부터 액체 냉매를 밀어내고, 제 2 탱크(T2)에 액체 냉매를 회수할 때는 제 1 분기배관(7a)에서는 열원 열교환기(1)측에 위치하는 전자 밸브(SV7)를 개구하고 실내 열교환기(3)측에 위치하는 전자 밸브(SV8)를 폐쇄한다. 한편, 제 2 분기배관(7b)에서는 열원 열교환기(1)측에 위치하는 전자 밸브(SV9)를 폐쇄하고 실내 열교환기(3)측에 위치하는 전자 밸브(SV10)를 개구한다. 이 상태에서, 제 1 가감압 기구(18A)로부터 제 1 탱크(T1)에 고압을, 제 2 가감압 기구(18B)로부터 제 2 탱크(T2)에 저압을 각각 작용시켜, 2차측 냉매회로(B)의 냉매순환이 행하여진다.
이러한 운전상태가 소정시간 계속되어, 제 1 탱크(T1) 내의 액체 냉매가 거의 배출되면 제 2 탱크(T2)로부터 액체 냉매를 배출하고, 제 1 탱크(T1)에 액체 냉매를 회수하는 운전상태로 전환된다. 이 운전시에는 제 1 분기배관(7a)에서는 열원 열교환기(1)측에 위치하는 전자 밸브(SV7)를 폐쇄하고 실내 열교환기(3)측에 위치하는 전자 밸브(SV8)를 개구한다. 한편, 제 2 분기배관(7b)에서는 열원 열교환기(1)측에 위치하는 전자 밸브(SV9)를 개구하고 실내 열교환기(3)측에 위치하는 전자 밸브(SV10)를 폐쇄한다. 이 상태에서, 제 2 가감압 기구(18B)로부터 제 2 탱크(T2)에 고압을, 제 1 가감압 기구(18A)로부터 제 1 탱크(T1)에 저압을 각각 작용시키고, 2차측 냉매회로(B)의 냉매순환이 행하여진다.
이러한 각 가감압 기구(18A, 18B)로부터 각 탱크(T1, T2)로의 압력 도입상태 및 각 전자 밸브(SV7∼SV10)의 개폐상태가 교대로 전환됨으로써 실내의 공기 조절운전이 연속적으로 행하여진다. 또, 실내의 냉방 운전시에는 상기 각 전자 밸브(SV7∼SV10)의 개폐동작이 반대로 된다.
(가감압 기구의 변형예)
다음으로, 상술한 제 4 실시예의 2차측 냉매회로(B)에 적용할 수 있는 가감압 기구(18)의 변형예를 도 11을 참조하여 설명하기로 한다.
이 변형예에서는 가감압용 압축기(D1)를 구비하고 있다. 상세하게는, 각 탱크(Tl, T2)로부터 연장되는 가감압관(19d, 19e)에 4로 전환밸브(D2)를 통해 압축기(D1)를 접속하고, 이 4로 전환밸브(D2)의 전환 동작에 의해 제 1 탱크(T1)가 압축기(D1)의 토출측에 제 2 탱크(T2)가 압축기(D1)의 흡입측에 각각 접속된 상태(도 11에 점선으로 도시된 전환상태)와, 제 1 탱크(T1)가 압축기(D1)의 흡입측에 제 2 탱크(T2)가 압축기(D1)의 토출측에 각각 접속된 상태(도 11에 실선으로 도시된 전환상태)로 전환된다.
이 4로 전환밸브(D2)의 전환 동작에 의해, 상술한 제 4 실시예와 같이, 각탱크(Tl, T2)로의 압력 도입상태가 교대로 전환되고, 이로써 실내의 공기 조절운전이 연속적으로 행하여진다.
한편, 본 변형예에서는 상술한 제 4 실시예에서의 각 전자 밸브(SV7∼SV10)대신에 역류방지 밸브(CV7∼CV10)를 사용하고 있다. 즉, 이 도 11에 도시된 것은 난방용 회로로서, 냉방 전용회로에서는 이들 역류방지 밸브로서 냉매유통 허용방향이 반대의 것이 설치된다.
(제 5 실시예)
다음으로, 상술한 제 4 실시예와 같이, 복수의 탱크(Tl, T2)를 설치하여, 연속된 공기 조절운전을 하는 공기 조화장치의 구체적인 2차측 냉매회로(B)에 대하여 설명하기로 한다.
도 12에 도시된 것은 냉방전용 공기 조화장치를 구성하고 있다. 이 2차측 냉매회로(B)는 각 탱크(Tl, T2)로부터 연장되는 가감압관(19d, 19e)에 제 1 및 제 2 구동용 열교환기(E1, E2)가 접속되는 동시에, 가감압용 냉매회로(D)를 구비하고 있다. 이 냉매회로(D)와 구동용 열교환기(El, E2) 사이에서 열교환을 행함으로써 각 탱크(Tl, T2)에 대하여 냉매 순환용 압력을 작용시킨다.
이 냉매회로(D)에 대하여 설명하면, 압축기(D1), 제 1 구동용 열교환기(E1) 와의 사이에서 열교환이 가능한 제 1 열교환기(D3), 팽창밸브(D4), 제 2 구동용 열교환기(E2) 사이에서 열교환이 가능한 제 2 열교환기(D5)가 냉매 배관(D6)에 의해 접속되어 있다. 상세하게는 제 1 열교환기(D3)의 가스측 배관(D3-G)은 분기되어 압축기(D1)의 토출측 및 흡입측에 각각 접속되어 있다. 이 분기 배관 중 압축기(D1)의 토출측의 배관(D3-G1)에는 제 1 토출측 전자 밸브(SV-01)가 흡입측의 배관(D3-G2)에는 제 1 흡입측 전자 밸브(SV-I1)가 각각 설치된다.
마찬가지로, 제 2 열교환기(D5)의 가스측 배관(D5-G)도 분기되어 압축기(D1)의 토출측 및 흡입측에 각각 접속되며, 압축기(D1)의 토출측의 배관(D5-G1)에는 제 2 토출측 전자 밸브(SV-02)가, 흡입측의 배관(D5-G2)에는 제 2 흡입측 전자 밸브(SV-I2)가 각각 설치된다. 또, 각 열교환기(D3, D5)의 액체측들은 액체배관(D6-L)에 의해 상기 팽창밸브(D4)를 통해 서로 연결되어 있다.
각 구동용 열교환기(E1, E2)에는 구동용 냉매를 저류하는 저류기(20, 21)가 접속되어 있다. 상기 액체배관(7)의 제 1 분기배관(7a)에서의 접속관(17a)의 접속위치와 2차측 열원 열교환기(1) 사이에는, 이 2차측 열원 열교환기(1)로부터 제 1 탱크(T1)로만 액체 냉매의 유통을 허용하는 역류방지 밸브(CV1-A)가 설치된다. 상기 제 1 분기배관(7a)에서의 접속관(17a)의 접속위치와 실내 열교환기(3, 3) 사이에는 제 1 탱크(T1)로부터 실내 열교환기(3, 3)로만 액체 냉매의 유통을 허용하는 역류방지 밸브(CV2-A)가 설치된다.
한편, 액체배관(7)의 제 2 분기배관(7b)에서의 접속관(17b)의 접속위치와 2차측 열원 열교환기(1) 사이에는, 이 2차측 열원 열교환기(1)로부터 제 2 탱크(T2)로만 액체 냉매의 유통을 허용하는 역류방지 밸브(CV1-B)가 설치된다. 상기 제 2 분기배관(7b)에서의 접속관(17b)의 접속위치와 실내 열교환기(3, 3) 사이에는 제 2 탱크(T2)로부터 실내 열교환기(3, 3)로만 액체 냉매의 유통을 허용하는 역류방지 밸브(CV2-B)가 설치된다.
그 밖의 구성은 상술한 제 1 실시예의 1차측 및 2차측 냉매회로(A, B)와 같다.
다음으로, 실내의 냉방 운전동작을 설명하기로 한다.
우선, 가감압용 냉매회로(D)에 있어서는, 제 1 토출측 전자 밸브(SV-01) 및 제 2 흡입측 전자 밸브(SV-I2)를 개구하고 제 1 흡입측 전자 밸브(SV-I1) 및 제 2 토출측 전자 밸브(SV-02)를 폐쇄하여 압축기(D1)를 구동한다. 이 압축기(D1)에서 토출된 고온고압의 가스냉매는 도 12에 실선의 화살표로 도시된 바와 같이, 가스측 배관(D3-G1)을 거쳐 제 1 열교환기(D3)로 흐르고, 이 제 1 열교환기(D3)에서 제 1 구동용 열교환기(E1)와의 사이에서 열교환을 하고, 이 제 1구동용 열교환기(E1)의 냉매에 열을 부여하여 응축된다. 그 후, 액체 냉매는 액체배관(D6-L)에서 팽창밸브(D4)로 감압되어, 제 2 열교환기(D5)에서 제 2 구동용 열교환기(E2)와의 사이에서 열교환을 행하고, 이 제 2 구동용 열교환기(E2)의 냉매로부터 열을 빼앗아 증발하고, 가스측 배관(D5-G2)을 거쳐 압축기(D1)로 되돌아간다. 이 순환동작을 반복한다.
이 냉매 순환동작에 의해, 제 1 구동용 열교환기(E1)에서는 냉매가 증발하여 내부가 고압이 되는 한편, 제 2 구동용 열교환기(E2)에서는 냉매가 응축하여 내부가 저압이 된다. 이 때문에, 제 1 탱크(T1)에는 고압이, 제 2 탱크(T2)에는 저압이 각각 작용하며, 상술한 제 4 실시예와 같은 제 1 탱크(T1)로부터의 액체 냉매의 배출동작과 제 2 탱크(T2)로의 액체 냉매의 회수동작이 동시에 행하여지고, 2차측 냉매회로(B)의 냉매순환이 행하여진다.
이 운전상태가 소정시간 계속된 후, 가감압용 냉매회로(D)의 각 전자 밸브의 개폐상태를 전환한다. 즉, 제 1 토출측 전자 밸브(SV-01) 및 제 2 흡입측 전자 밸브(SV-I2)를 폐쇄하고, 제 1 흡입측 전자 밸브(SV-I1) 및 제 2 토출측 전자 밸브(SV-02)를 개구한다. 이에 따라, 도 12에 점선으로 도시된 화살표와 같이 냉매가 흐르고, 제 1 구동용 열교환기(E1)에서는 냉매가 응축하여 내부가 저압이 되는 한편, 제 2 구동용 열교환기(E2)에서는 냉매가 증발하여 내부가 고압이 된다. 이 때문에 제 1 탱크(T1)에는 저압이, 제 2 탱크(T2)에는 고압이 각각 작용하여, 제 2 탱크(T2)로부터의 액체 냉매의 배출동작과, 제 1 탱크(T1)로의 액체 냉매의 회수동작이 동시에 행하여져, 2차측 냉매회로(B)의 냉매순환이 행하여진다.
이 각 탱크(T1, T2)로의 압력 도입상태가 교대로 전환됨으로써, 실내의 냉방 운전을 연속하여 행하게 할 수 있다. 또, 저압이 작용하는 측의 탱크(T2)로부터 구동용 열교환기(E2)로 회수된 가스냉매는 이 구동용 열교환기(E2)에서 응축하여 일시적으로 저류기(21)에 저장된다. 그리고, 각 전자 밸브(SV-01∼SV-I2)의 개폐 상태가 전환될 때는 이 냉매가 구동용 열교환기(E2)에서 증발하여 탱크(T2)에 고압을 작용시킨다.
(제 6 실시예)
다음으로, 복수의 탱크(T1, T2)를 구비하여 연속운전을 하는 공기 조화장치에 있어서, 난방전용 공기 조화장치의 경우에 대하여 설명하기로 한다. 또, 본 실시예에서는 상술한 제 5 실시예와의 차이점에 대하여 설명하기로 한다.
도 13에 도시된 바와 같이, 본 2차측 냉매회로(B)는 액체배관(7)의 각 분기배관(7a, 7b)에 설치되는 역류방지 밸브의 구성이 상술한 제 5 실시예의 것과 다르다.
즉, 액체배관(7)의 제 1 분기배관(7a)에서의 접속관(17a)의 접속위치와 2차측 열원 열교환기(1) 사이에는, 제 1 탱크(T1)로부터 2차측 열원 열교환기(1)로만 액체 냉매의 유통을 허용하는 역류방지 밸브(CV3-A)가 설치된다. 이 제 1 분기배관(7a)에서의 접속관(17a)의 접속위치와 실내 열교환기(3, 3) 사이에는 실내 열교환기(3, 3)로부터 제 1 탱크(T1)로만 액체 냉매의 유통을 허용하는 역류방지 밸브(CV4-A)가 설치된다.
한편, 액체배관(7)의 제 2 분기배관(7b)에서의 접속관(17b)의 접속위치와 2차측 열원 열교환기(1) 사이에는, 제 2 탱크(T2)로부터 2차측 열원 열교환기(1)로만 액체 냉매의 유통을 허용하는 역류방지 밸브(CV3-B)가 설치된다. 이 제 2 분기배관(7b)에서의 접속관(17b)의 접속위치와 실내 열교환기(3, 3) 사이에는 실내 열교환기(3, 3)로부터 제 2 탱크(T2)로만 액체 냉매의 유통을 허용하는 역류방지 밸브(CV4-B)가 설치된다.
그 밖의 구성은 상술한 제 5 실시예의 2차측 냉매회로와 마찬가지이다.
다음으로, 난방 운전동작에 대하여 설명하기로 한다.
상술한 제 5 실시예와 같이, 가감압용 냉매회로(D)의 각 전자 밸브의 전환 동작이 행하여진다. 즉, 제 1 토출측 전자 밸브(SV-01) 및 제 2 흡입측 전자 밸브(SV-I2)를 개구하고 제 1 흡입측 전자 밸브(SV-I1) 및 제 2 토출측 전자 밸브(SV-02)를 폐쇄하는 상태와, 제 1 토출측 전자 밸브(SV-01) 및 제 2 흡입측 전자 밸브(SV-I2)를 폐쇄하고 제 1 흡입측 전자 밸브(SV-I1) 및 제 2 토출측 전자 밸브(SV-02)를 개구한 상태가 교대로 반복된다. 이에 따라, 제 1 탱크(T1)에 고압이, 제 2 탱크(T2)에 저압이 각각 작용되는 운전 상태와, 제 1 탱크(T1)에 저압이, 제 2 탱크(T2)에 고압이 각각 작용되는 운전상태가 교대로 반복된다. 그리고, 한쪽의 탱크(T1)로부터 액체배관(7)으로 배출된 액체 냉매가 2차측 열원 열교환기(1)에서 증발된 후 실내 열교환기(3, 3)에서 응축하여 실내공기를 가열한다. 그 후, 이 액체 냉매가 다른쪽 탱크(T2)로 회수된다. 이 냉매 순환동작을 반복하여 실내의 난방 운전이 연속하여 행하여진다.
(제 7 실시예)
다음으로, 본 발명의 제 7 실시예에 대하여 설명하기로 한다. 또, 여기에서는 상술한 제 6 실시예와의 차이점에 대하여 설명하기로 한다.
본 실시예의 2차측 냉매회로(B)는 히트 펌프의 공기 조화장치에 적용한 것이다.
구체적으로는, 도 14에 도시된 바와 같이, 액체배관(7)에서의 실내 열교환기(3)측의 각 분기배관(7a, 7b)의 분기점과 실내 열교환기(3, 3) 사이에는 실내의 난방 운전시에 개구하고, 냉방 운전시에 폐쇄하는 제 3 전자 밸브(SV3)가 설치된다. 상기 액체배관(7)에서의 2차측 열원 열교환기(1)측의 각 분기배관(7a, 7b)의 분기점과 2차측 열원 열교환기(1) 사이에는 실내의 난방 운전시에 개구하고, 냉방 운전시에 폐쇄하는 제 4 전자 밸브(SV4)가 설치된다.
또한, 액체배관(7)에서의 제 3 전자 밸브(SV3)와 실내 열교환기(3, 3) 사이에는 공급측 냉방 액체배관(34)의 일단이 접속되고, 이 공급측 냉방 액체배관(34)의 타단이 제 1 분기배관(7a)에서의 제 3 역류방지 밸브(CV3-A)의 하류측에 접속되어 있다. 이 공급측 냉방 액체배관(34)에는 냉방 운전시에 개구하고, 난방 운전시에 폐쇄하는 제 5 전자 밸브(SV5)가 설치된다.
상기 액체배관(7)에서의 제 4 전자 밸브(SV4)와 2차측 열원 열교환기(1) 사이에는 회수측 냉방 액체배관(35)의 일단이 접속되고, 이 회수측 냉방 액체배관(35)의 타단이 제 2 분기배관(7b)에서의 제 4 역류방지 밸브(CV4-B)의 상류측에 접속되어 있다. 이 회수측 냉방 액체배관(35)에는 냉방 운전시에 개구하고, 난방 운전시에 폐쇄하는 제 6 전자 밸브(SV6)가 설치된다.
그 밖의 구성은 상기 제 6 실시예와 마찬가지이다. 또한, 본 실시예에서의 1차측 냉매회로는 상술한 제 3 실시예의 것이 사용된다.
이하, 실내의 냉방 및 난방 운전시에 대하여 설명하기로 한다.
냉방 운전시에는 상술한 제 5 실시예의 경우와 마찬가지로, 가감압용 냉매회로(D)의 각 전자 밸브의 전환 동작에 의해 도 14에 실선의 화살표로 도시한 바와 같이, 한쪽의 탱크(T1)로부터 분기배관(7a)으로 배출된 액체 냉매가 공급측 냉방 액체배관(34)을 거쳐 실내 전동 팽창밸브(EV1, EV1)로 감압된 후, 실내 열교환기(3, 3)에서 증발하여 실내공기를 냉각한다. 그 후, 이 가스냉매는 2차측 열원 열교환기(1)로 응축된 후, 회수측 냉방 액체배관(35)을 거쳐 다른쪽 탱크(T2)로 회수된다. 이 냉매 순환동작을 반복하고, 액체 냉매를 배출하는 탱크와 회수하는 탱크가 교대로 전환되어 실내의 냉방 운전이 연속하여 행하여진다.
한편, 실내의 난방 운전시에는 상술한 제 6 실시예의 경우와 마찬가지로, 가감압용 냉매회로(D)의 각 전자 밸브의 전환 동작에 의해 도 14에 점선의 화살표로 도시된 바와 같이, 한쪽 탱크(T1)로부터 액체배관(7)으로 배출된 액체 냉매가 액체배관(7)을 통해 2차측 열원 열교환기(1)를 향하여 흐르고, 이 2차측 열원 열교환기(1)에서 1차측 열원 열교환기(12)의 냉매와 열교환을 행하여 증발된 후, 가스배관(6)을 거쳐 실내 열교환기(3, 3)에서 실내공기와의 사이에서 열교환을 하고, 응축하여 실내공기를 가열한다. 그 후, 실내 열교환기(3)에서 응축된 액체 냉매는 액체배관(7)을 거쳐 다른쪽 탱크(T2) 내로 회수된다. 이 냉매 순환동작을 반복하여 액체 냉매를 배출하는 탱크와 회수하는 탱크가 교대로 전환되고, 실내의 난방 운전이 연속하여 행하여진다.
(제 8 실시예)
다음으로, 본 발명의 제 8 실시예에 대하여 설명하기로 한다. 또, 여기에서는 상술한 제 6 실시예와의 차이점에 대하여 설명하기로 한다.
본 실시예의 2차측 냉매회로(B)도, 히트 펌프의 공기 조화장치에 적용한 것이며, 1차측 냉매회로(A)의 구성은 상술한 제 3 실시예의 것과 마찬가지이기 때문에 설명을 생략하기로 한다.
도 15에 도시된 바와 같이, 2차측 냉매회로(B)는 액체배관(7)에 4로 전환밸브(10)를 구비하고 있다. 이 4로 전환밸브(10)는 2차측 열원 열교환기(1)의 액체측으로부터 연장되는 제 1 액체배관(7A)과, 액체배관(7)의 각 분기배관(7a, 7b)의 양단의 제 1 및 제 2 분기부(X, Y)(또, X는 2차측 열원 열교환기(1)측의 분기부, Y는실내 열교환기(3)측의 분기부)로부터 각각 연장되는 제 2 및 제 3 액체배관(7B, 7C)과 실내 열교환기(3, 3, 3)로부터 탱크(Tl, T2)를 향하여 연장되는 제 4 액체배관(7D)이 각각 접속되어 있다.
상기 4로 전환밸브(10)는 2차측 열원 열교환기(1)의 액체측 및 실내 열교환기(3, 3, 3)의 액체측과 각 분기배관(7a, 7b)의 각 분기부(X, Y)의 접속상태를 전환한다. 즉, 2차측 열원 열교환기(1)의 액체측이 제 1 분기부(X)에 접속되며, 실내 열교환기(3,3,3)의 액체측이 제 2 분기부(Y)에 접속되는 상태(도 15의 실선으로 도시된 전환 상태)와, 2차측 열원 열교환기(1)의 액체측이 제 2 분기부(Y)에 접속되고 실내 열교환기(3, 3, 3)의 액체측이 제 1 분기부(X)에 접속되는 상태(도 15에 점선으로 도시된 전환 상태)로 전환된다.
또한, 본 실시예의 2차측 냉매회로(B)는 실내 열교환기(3)를 3대 구비하고 있다. 그 밖의 구성은 상술한 제 6 실시예의 것과 마찬가지이다. 또, 도 15에서의 (28)은 어큐뮬레이터(accumulator)이다.
이하, 실내의 냉방 및 난방 운전동작에 대하여 설명하기로 한다.
우선, 냉방 운전시에는 1차측 냉매회로(A)에서는 4로 전환밸브(22)가 실선측으로 전환되는 한편, 2차측 냉매회로(B)에서는 4로 전환밸브(10)가 점선측으로 전환된다. 이 상태에서, 1차측 냉매회로(A)의 압축기(11) 및 2차측 냉매회로(B)의 가감압용 냉매회로(D)의 압축기(D1)를 함께 구동한다.
이에 따라, 상술한 제 5 실시예의 경우와 마찬가지로, 가감압용 냉매회로(D)의 각 전자 밸브의 전환 동작에 의해, 도 15에 실선의 화살표로 도시된 바와 같이,한쪽의 탱크(T1)로부터 배출된 액체 냉매가 제 2 액체배관(7B)을 거쳐 4로 전환밸브(10) 및 제 4 액체배관(7D)을 흐른 후, 실내 전동 팽창밸브(EV1, EV1)에서 감압되고, 실내 열교환기(3, 3)에서 증발하여 실내공기를 냉각한다. 그 후, 이 가스냉매는 가스배관(6)을 거쳐 2차측 열원 열교환기(1)에서 응축된 후, 제 1 액체배관(7A), 4로 전환밸브(10) 및 제 3 액체배관(7C)을 거쳐 다른쪽 탱크(T2)로 회수된다. 이 냉매 순환동작을 반복하고, 액체 냉매를 배출하는 탱크와 회수하는 탱크가 교대로 전환되어 실내의 냉방 운전이 연속하여 행하여진다.
한편, 실내의 난방 운전시에는 1차측 냉매회로(A)에서는 4로 전환밸브(22)가 점선측으로 전환되는 한편, 2차측 냉매회로(B)에서는 4로 전환밸브(10)가 실선측으로 전환된다. 이 상태에서, 1차측 냉매회로(A)의 압축기(11) 및 2차측 냉매회로(B)의 가감압용 냉매회로(D)의 압축기(D1)를 함께 구동한다.
이로써, 상술한 제 6 실시예의 경우와 마찬가지로, 가감압용 냉매회로(D)의 각 전자 밸브의 전환 동작에 의해, 도 15에 점선의 화살표로 도시된 바와 같이, 한쪽의 탱크(T1)로부터 배출된 액체 냉매가 제 2 액체배관(7B)을 거쳐 4로 전환밸브 (10) 및 제 1 액체배관(7A)을 흐른 후, 2차측 열원 열교환기(1)에서 1차측 열원 열교환기(12)의 냉매와 열교환을 하여 증발한다. 이 가스냉매는 가스배관(6)을 거쳐 실내 열교환기(3, 3)에 도입되어 실내공기와의 사이에서 열교환을 하고, 응축하여 실내공기를 가열한다. 그 후, 실내 열교환기(3)에서 응축된 액체 냉매는 제 4 액체배관(7D), 4로 전환밸브(10) 및 제 3 액체배관(7C)을 거쳐 다른쪽 탱크(T2) 내로 회수된다. 이 냉매 순환동작을 반복하고, 액체 냉매를 배출하는 탱크와 회수하는탱크가 교대로 전환되어 실내의 난방 운전이 연속하여 행하여진다.
(제 9 실시예)
다음으로, 본 발명의 제 9 실시예에 대하여 설명하기로 한다. 또, 여기에서는 상술한 제 8 실시예와의 차이점에 대하여 설명하기로 한다. 본 실시예의 2차측 냉매회로(B)도 히트 펌프의 공기 조화장치에 적용한 것이며, 1차측 냉매회로(A)의 구성은 상술한 제 3 실시예와 마찬가지이기 때문에 설명을 생략하기로 한다. 또한, 본 실시예는 가감압 기구(18)의 구성이 상술한 제 8 실시예와 다르기 때문에 이 가감압 기구(18)에 대해서만 설명하기로 한다.
도 16에 도시된 바와 같이, 2차측 냉매회로(1)는 각 탱크(Tl, T2)로부터 연장되는 제 1 및 제 2 가감압관(19d, 19e)에 제 1 및 제 2 구동용 열교환기(El, E2)가 접속되는 동시에, 가감압용 냉매회로(D)를 구비하고 있다. 이 냉매회로(D)와 구동용 열교환기(E1, E2) 사이에서 열교환을 함으로써 각 탱크(Tl, T2)에 대하여 냉매 순환용의 압력을 작용시킨다.
상세하게는, 제 1 탱크(T1)의 상단부에 접속되어 있는 제 1 가감압관(19d)은 제 1 구동용 열교환기(E1)에 연결되는 제 1 가감압 분기관(19d-A)과 제 2 구동용 열교환기(E2)에 연결되는 제 2 가감압 분기관(19d-B)으로 분기되어 있다. 이 제 1 가감압 분기관(19d-A)에는 제 1 가감압용 전자 밸브(SV-1)가 제 2 가감압 분기관(19d-B)에는 제 2 가감압용 전자 밸브(SV-2)가 각각 설치된다.
한편, 제 2 탱크(T2)의 상단부에 접속되어 있는 제 2 가감압관(19e)은 상기 제 1 가감압 분기관(19d-A)에서의 제 1 가감압용 전자 밸브(SV-1)와 제 1 구동용열교환기(E1) 사이에 연결되는 제 3 가감압 분기관(19e-A)과, 제 2 가감압 분기관(19d-B)에서의 제 2 가감압용 전자 밸브(SV-2)와 제 2 구동용 열교환기(E2) 사이에 연결되는 제 4 가감압 분기관(19e-B)으로 분기되어 있다. 이 제 3 가감압 분기관(19e-A)에는 제 3 가감압용 전자 밸브(SV-3)가, 제 4 가감압 분기관(19e-B)에는 제4 가감압용 전자 밸브(SV-4)가 각각 설치된다.
또한, 냉매회로(D)에 대하여 설명하면, 압축기(D1), 제 2 구동용 열교환기(E2) 사이에서 열교환이 가능한 제 2 열교환기(D3), 팽창밸브(D4), 제 1 구동용 열교환기(E1) 사이에서 열교환이 가능한 제 1 열교환기(D5)가 냉매배관(D6)에 의해 차례로 접속되어 있다.
각 구동용 열교환기(E1, E2)에는 구동용 냉매를 저장하는 저류기(20, 21)가 역류방지 밸브(CV-1, CV-2) 및 전자 밸브(SV-5∼SV-8)를 통해 접속되어 있다. 상세하게는, 제 1 구동용 열교환기(E1)는 그 하단부가 각 저류기(20, 21)의 하단부에 대하여, 제 1 구동용 열교환기(E1)로부터 각 저류기(20, 21)로만 액체 냉매의 유통을 허용하는 역류방지 밸브(CV1, CV1)를 통해 접속되어 있다. 제 2 구동용 열교환기(E2)는 그 하단부가 각 저류기(20, 21)의 하단부에 대하여, 각 저류기(20, 21)로부터 제 2 구동용 열교환기(E2)로만 액체 냉매의 유통을 허용하는 역류방지 밸브(CV2, CV2)를 통해 접속되어 있다.
제 1 저류기(20)의 상단부는 제 5 전자 밸브(SV-5)를 통해 제 1 가감압 분기관(19d-A)에, 제 6 전자 밸브(SV-6)를 통해 제 2 가감압 분기관(19d-B)에 각각 접속되어 있고, 제 2 저류기(21)의 상단부는 제 7 전자 밸브(SV-7)를 통해 제 1가감압 분기관(19d-A)에, 제 8 전자 밸브(SV-8)를 통해 제 2 가감압 분기관(19d-B)에 각각 접속되어 있다.
그 밖의 구성은 상술한 제 8 실시예의 1차측 및 2차측 냉매회로(A, B)와 같다.
이하, 실내의 냉방 및 난방 운전동작에 대하여 설명하기로 한다.
우선, 냉방 운전시에는 1차측 냉매회로(A)에서는 4로 전환밸브(22)가 실선측으로 전환되는 한편, 2차측 냉매회로(B)에서는 4로 전환밸브(10)가 점선측으로 전환된다. 또한, 가감압 기구(18)에 있어서는, 제 2 전자 밸브(SV-2), 제 3 전자 밸브(SV-3), 제 6 전자 밸브(SV-6) 및 제 7 전자 밸브(SV-7)를 개구하는 한편, 제 1 전자 밸브(SV-1), 제 4 전자 밸브(SV-4), 제 5 전자 밸브(SV-5) 및 제 8 전자 밸브(SV-8)를 폐쇄한다.
이 상태에서, 1차측 냉매회로(A)의 압축기(11) 및 2차측 냉매회로(B)의 가감압용 냉매회로(D)의 압축기(D1)를 함께 구동한다. 그리고, 가감압용 냉매회로(D)에서는 압축기(D1)로부터 토출된 냉매가 도 17에 실선의 화살표로 도시된 바와 같이, 제 1 열교환기(D3)로 흐르고, 이 제 1 열교환기(D3)에서 제 2 구동용 열교환기 (E2) 사이에서 열교환을 하고, 이 제 2 구동용 열교환기(E2)의 냉매에 열을 부여하여 응축된다. 그 후, 팽창밸브(D4)에서 감압되며, 제 2 열교환기(D5)에서 제 1 구동용 열교환기(E1)와의 사이에서 열교환을 행하고, 이 제 1 구동용 열교환기(E1)의 냉매로부터 열을 빼앗아 증발하고, 압축기(D1)로 되돌아간다. 이 순환동작을 반복한다.
이 냉매 순환동작에 의해 제 2 구동용 열교환기(E2)에서는 냉매가 증발하여 내부가 고압이 되는 한편, 제 1 구동용 열교환기(E1)에서는 냉매가 응축하여 내부가 저압이 된다. 이 때문에, 제 1 탱크(T1)에는 제 2 가감압 분기관(19d-B)보다 고압이, 제 2 탱크(T2)에는 제 3 가감압 분기관(19e-A)보다 저압이 각각 작용하며, 상기 제 4 실시예와 같은 제 1 탱크(T1)로부터의 액체 냉매의 배출동작과 제 2 탱크(T2)로의 액체 냉매의 회수동작이 동시에 행하여져 2차측 냉매회로(B)의 냉매순환이 행하여진다.
즉, 도 17의 점선으로 도시된 화살표와 같이, 제 1 탱크(T1)로부터 배출된 액체 냉매가 제 2 액체배관(7B)을 거쳐 4로 전환밸브(10) 및 제 4 액체배관(7D)을 흐른 후, 실내전동 팽창밸브(EV1, EV1,···)에서 감압되고, 실내 열교환기(3, 3,···)에서 증발하여 실내공기를 냉각시킨다. 그 후, 이 가스냉매는 가스배관(6)을 거쳐 2차측 열원 열교환기(1)에서 응축된 후, 제 1 액체배관(7A), 4로 전환밸브(10) 및 제 3 액체배관(7C)을 거쳐 제 2 탱크(T2)에 회수된다. 이 냉매 순환동작을 반복한다.
이 때, 제 2 탱크(T2)로부터 제 3 가감압 분기관(19e-A)을 거쳐 제 1 구동용 열교환기(E1)에 회수된 가스냉매는 응축되어 제 2 저류기(21)에 저장된다. 제 2 구동용 열교환기(E2)는 제 1 저류기(20)에 균압되고, 이 저류기 (20) 내의 액체 냉매가 제 2 구동용 열교환기(E2)에 공급된다.
이러한 냉매 순환동작이 소정시간 행하여진 후 각 전자 밸브의 전환 동작이 행하여진다. 즉, 제 1 전자 밸브(SV-1), 제 4 전자 밸브(SV-4), 제 5 전자밸브(SV-5) 및 제 8 전자 밸브(SV-8)를 개구하는 한편, 제 2 전자 밸브(SV-2), 제 3 전자 밸브(SV-3), 제 6 전자 밸브(SV-6) 및 제 7 전자 밸브(SV-7)를 폐쇄한다.
이와 같이 각 전자 밸브가 전환되면, 제 2 탱크(T2)에는 제 4 가감압 분기관(19e-B)으로부터 고압이, 제 1 탱크(T1)에는 제 1 가감압 분기관(19d-A)으로부터 저압이 각각 작용하고, 제 2 탱크(T2)로부터의 액체 냉매의 배출동작과 제 1 탱크(T1)로의 액체 냉매의 회수동작이 동시에 행하여져 2차측 냉매회로(B)의 냉매순환이 행하여진다.
즉, 도 17의 일점쇄선으로 도시된 화살표와 같이, 제 2 탱크(T2)로부터 배출된 액체 냉매가 제 2 액체배관(7B)을 거쳐 4로 전환밸브(10) 및 제 4 액체배관(7D)을 흐른 후 실내전동 팽창밸브(EV1, EV1,···)에서 감압되고, 실내 열교환기(3,3,··)에서 증발하여 실내공기를 냉각시킨다. 그 후, 이 가스냉매는 가스배관(6)을 거쳐 2차측 열원 열교환기(1)에서 응축된 후, 제 1 액체배관(7A), 4로 전환밸브(10) 및 제 3 액체배관(7C)을 거쳐 제 1 탱크(T1)에 회수된다. 이 냉매 순환동작을 반복한다.
이 때, 제 1 탱크(T1)로부터 제 1 가감압 분기관(19d-A)을 거쳐 제 1 구동용 열교환기(E1)에 회수된 가스냉매는 응축하여 제 1 저류기(20)에 저장된다. 제 2 구동용 열교환기(E2)는 제 2 저류기(21)에 균압하고, 이 저류기(21)의 액체 냉매가 제 2 구동용 열교환기(E2)에 공급된다.
이렇게 하여 액체 냉매를 배출하는 탱크와 회수하는 탱크가 교대로 전환되어 실내의 냉방 운전이 연속하여 행하여진다.
한편, 실내의 난방 운전시에는 1차측 냉매회로(A)에서는 4로 전환밸브(22)가 점선측으로 전환되는 한편, 2차측 냉매회로(B)에서는 4로 전환밸브(10)가 실선측으로 전환된다. 그리고, 가감압 기구(18)에 있어서는, 상술한 냉방 운전시의 경우와 마찬가지로, 제 2 전자 밸브(SV-2), 제 3 전자 밸브(SV-3), 제 6 전자 밸브(SV-6) 및 제 7 전자 밸브(SV-7)를 개구하는 한편, 제 1 전자 밸브(SV-1), 제 4 전자 밸브(SV-4), 제 5 전자 밸브(SV-5) 및 제 8 전자 밸브(SV-8)를 폐쇄한다. 이 결과, 제 1 탱크(T1)에 고압이, 제 2 탱크(T2)에 저압이 각각 작용하는 상태가 된다.
또한, 제 1 전자 밸브(SV-1), 제 4 전자 밸브(SV-4), 제 5 전자 밸브(SV-5) 및 제 8 전자 밸브(SV-8)를 개구하는 한편, 제 2 전자 밸브(SV-2), 제 3 전자 밸브(SV-3), 제 6 전자 밸브(SV-6) 및 제 7 전자 밸브(SV-7)를 폐쇄한다. 이 결과, 제 2 탱크(T2)에 고압이, 제 1 탱크(T1)에 저압이 각각 작용하는 상태가 된다. 이 두가지 상태가 교대로 전환된다.
이에 따라, 도 18에 점선 및 일점쇄선으로 도시된 화살표와 같이, 한쪽의 탱크(T1)로부터 배출된 액체 냉매가 제 2 액체배관(7B)을 거쳐 4로 전환밸브(10) 및 제 1 액체배관(7A)을 흐른 후, 2차측 열원 열교환기(1)에서 1차측 열원 열교환기(12)의 냉매와 열교환을 행하여 증발된다. 이 가스냉매는 가스배관(6)을 거쳐 실내 열교환기(3, 3)에 도입되어 실내공기와의 사이에서 열교환을 하며, 응축하여 실내공기를 가열시킨다. 그 후, 실내 열교환기(3)에서 응축된 액체 냉매는 제 4 액체배관 (7D), 4로 전환밸브(10) 및 제 3 액체배관(7C)을 거쳐 다른쪽 탱크(T2) 내로 회수된다. 이 냉매 순환동작을 반복하고, 액체 냉매를 배출하는 탱크와 회수하는 탱크가 교대로 전환되어 실내의 난방 운전이 연속하여 행하여진다.
(제 10 실시예)
다음으로, 본 발명의 제 10 실시예에 대하여 도 19∼도 21을 이용하여 설명하기로 한다. 본 실시예는 상술한 제 9 실시예의 2차측 냉매회로(B)와 대략 같은 회로로 조합되는 1차측 냉매회로(A)의 변형예이다. 또한, 본 실시예는 냉방 및 난방을 행하는 히트 펌프회로로 한 것이다.
우선, 1차측 냉매회로(A)에 대하여 설명하기로 한다.
이 1차측 냉매회로(A)는 압축기(11), 4로 전환밸브(22), 실외 열교환기(14), 실외전동 팽창밸브(EVW), 1차측 열원 열교환기(12)가 냉매배관(16)에 의해 접속되어 구성되어 있다. 이 1차측 열원 열교환기(12)의 가스측은 4로 전환밸브(22)를 통하여 압축기(11)의 흡입측과 토출측으로 전환된다.
실외 열교환기(14)와 실외전동 팽창밸브(EVW) 사이에는 이 실외전동 팽창밸브(EVW)로부터 실외 열교환기(14)로만 냉매의 유통을 허용하는 역류방지 밸브(CV-1)가 설치된다. 이 1차측 냉매회로(A)는 2차측 냉매회로(B)와의 사이에서 열교환을 하기 위한 가열용 열교환기(D3) 및 냉각용 열교환기(D5)를 구비하고 있다.
가열용 열교환기(D3)의 일단(도 19에서의 하단)은 역류방지 밸브(CV-2)를 구비한 제 1 냉방 액체라인(CL-1)에 의해 상기 실외 열교환기(14)와 역류방지 밸브(CV-1) 사이의 냉매배관(16)에 접속되고, 타단(도 19에서의 상단)은 제 2 냉방 액체라인(CL-2)에 의해 상기 실외전동 팽창밸브(EVW)와 역류방지 밸브(CV-1) 사이의 냉매배관(16)에 접속되어 있다.
이 제 2 냉방 액체라인(CL-2)에는 냉방시에 개구하고, 난방시에 폐쇄하는 제1 전자 밸브(SV-1)가 설치된다. 상기 제 2 냉방 액체라인(CL-2)에서의 가열용 열교환기(D3)와 제 1 전자 밸브(SV-1) 사이에는 난방 가스라인(WGL)의 일단이 접속되고, 이 난방 가스라인(WGL)의 타단은 압축기(11)의 토출측에 접속되어 있다. 이 난방 가스라인(WGL)에는 난방시에 개구되고 냉방시에 폐쇄되는 제 2 전자 밸브(SV-2)가 설치된다.
제 1 냉방 액체라인(CL-1)과 1차측 열원 열교환기(12) 사이에는 난방 액체라인(WLL)이 접속되고, 이 난방 액체라인(WLL)에는 난방시에 개구되고 냉방시에 폐쇄되는 제 3 전자 밸브(SV-3)가 설치된다. 또, 냉각용 열교환기(D5)의 일단 (도 19에서의 하단)은 흡입 가스라인(IGL)에 의해 압축기(11)의 흡입측에 접속되고, 타단(도 19에서의 상단)은 냉각용 액체라인(CLL)에 의해 상기 제 1 냉방 액체라인(CL-1)에 접속되어 있다. 이 냉각용 액체라인(CLL)에는 전동밸브(D4)가 설치된다.
한편, 2차측 냉매회로(B)는 상기 1차측 열원 열교환기(12)와의 사이에서 열교환하는 2차측 열원 열교환기(1)와 실내 열교환기(3, 3, 3)가 가스배관(6) 및 액체배관(7)에 의해서 접속되어 있다. 액체배관(7)의 일부는 제 1 및 제 2 분기배관(7a, 7b)으로 분기되고, 각각 액체 냉매를 저류한 제 1 및 제 2 탱크(T1, T2)가 접속관(17a, 17b)에 의해 접속되어 있다. 액체배관(7)의 제 1 분기배관(7a)에서의 접속관(17a)의 접속위치와 2차측 열원 열교환기(1) 사이에는 제 1 탱크(T1)로부터 2차측 열원 열교환기(1)로만 액체 냉매의 유통을 허용하는 역류방지 밸브(CV3-A)가 설치된다. 이 제 1 분기배관(7a)에서의 접속관(17a)의 접속위치와실내 열교환기(3, 3) 사이에는 실내 열교환기(3, 3)로부터 제 1 탱크(T1)로만 액체 냉매의 유통을 허용하는 역류방지 밸브(CV4-A)가 설치된다.
한편, 액체배관(7)의 제 2 분기배관(7b)에서의 접속관(17b)의 접속위치와 2차측 열원 열교환기(1) 사이에는 제 2 탱크(T2)로부터 2차측 열원 열교환기(1)로만 액체 냉매의 유통을 허용하는 역류방지 밸브(CV3-B)가 설치된다. 이 제 2 분기배관(7b)에서의 접속관(17b)의 접속위치와 실내 열교환기(3, 3) 사이에는 실내 열교환기(3, 3)로부터 제 2 탱크(T2)로만 액체 냉매의 유통을 허용하는 역류 방지 밸브(CV4-B)가 설치된다.
각 접속관(17a, 17b)의 2개소의 접속부(X, Y) 중, 2차측 열원 열교환기(1)측의 접속부(X)와 2차측 열원 열교환기(1) 사이에는 제 4 전자 밸브(SV-4)가, 실내 열교환기(3, 3, 3)측의 접속부(Y)와 실내 열교환기(3, 3, 3) 사이에는 제 5 전자 밸브(SV-5)가 각각 설치된다.
상기 2차측 열원 열교환기(1)와 제 4 전자 밸브(SV-4) 사이에는 액체냉매 회수관(LR1)의 일단이 접속되어 있다. 이 액체냉매 회수관(LR1)은 타단이 역류방지 밸브(CV4-B)의 상류측에 접속되는 동시에 제 6 전자 밸브(SV-6)가 설치된다. 상기실내 열교환기(3, 3, 3)와 제 5 전자 밸브(SV-5) 사이에는 액체냉매 공급관(LS1)의 일단이 접속되어 있다. 이 액체냉매 공급관(LS1)은 타단이 역류방지 밸브(CV3-A)의 하류측에 접속되는 동시에 제 7 전자 밸브(SV-7)가 설치된다.
상기 각 탱크(T1, T2)의 상단부에는 가감압 기구(18)가 제 1 및 제 2 가감압관(19d, 19e)에 의해 접속되어 있다. 이 가감압 기구(18)는 한쪽의 탱크(T1)에 대하여 고압을 작용시키고 있을 때는 다른쪽 탱크(T2)에 대하여 저압을 작용시키고, 이 상태를 교대로 전환시키는 것이다. 상세하게는, 제 1 및 제 2 가감압관(19d, l9e)에 제 1 및 제 2 구동용 열교환기(E1, E2)가 접속되어 있다. 이 구동용 열교환기(E1, E2)는 상기 가열용 및 냉각용 열교환기(D3, D5) 사이에서 열교환을 함으로써 각 탱크(T1, T2)에 대하여 냉매 순환용 압력을 작용시킨다.
즉, 제 1 탱크(T1)의 상단부에 접속되어 있는 제 1 가감압관(19d)은 제 1 구동용 열교환기(E1)로 연결되는 제 1 분기관(19d-A)과 제 2 구동용 열교환기(E2)로 연결되는 제 2 분기관(19d-B)으로 분기되어 있다. 제 1 분기관(19d-A)에는 제 8 전자 밸브(SV-8)가 설치되고, 제 2 분기관(19d-B)에는 제 1 탱크(T1)로부터 제 2 구동용 열교환기(E2)로만 냉매의 유통을 허용하는 역류방지 밸브(CV-5)와 제 9 전자 밸브(SV-9)가 설치된다.
한편, 제 2 탱크(T2)의 상단부에 접속되어 있는 제 2 가감압관(19e)은 분기되고, 한쪽의 제 1 분기관(19e-A)은 제 1O 전자 밸브(SV-10)를 통해 상기 제 1 분기관(19d-A)에서의 제 8 전자 밸브(SV-8)와 제 1 구동용 열교환기(E1) 사이에 접속되어 있다. 다른쪽 제 2 분기관(19e-B)은 역류방지 밸브(CV-6)를 통해 상기 제 2 분기관(19d-B)에서의 제 9 전자 밸브(SV-9)와 제 2 구동용 열교환기(E2) 사이에 각각 접속되어 있다.
또한, 2차측 냉매회로(B)는 1쌍의 저류기(20, 21)를 구비하며, 제 1 저류기 (20)의 상단에 접속하는 배관은 분기되어 한쪽이 제 2 분기관(19d-B)에서의 역류방지 밸브(CV-5)와 제 9 전자 밸브(SV-9) 사이에, 다른쪽이 제 11 전자 밸브(SV-11)를 통해 제 1 분기관(19d-A)에서의 제 8 전자 밸브(SV-8)와 제 1 구동용 열교환기(E1) 사이에 각각 접속되어 있다. 이 제 1 저류기(20)의 하단에 접속하는 배관은 분기되어 제 1 구동용 열교환기(E1) 및 제 2 구동용 열교환기(E2)에 접속되고, 각각의 분기관에는 저류기(20)로부터 제 1 구동용 열교환기(E1)로의 냉매의 흐름만을 허용하는 역류방지 밸브(CV-8)와 제 2 구동용 열교환기(E2)로부터 저류기(20)로의 냉매의 흐름만을 허용하는 역류방지 밸브(CV-7)가 설치된다.
제 2 저류기(21)의 상단에 접속하는 배관은 분기되어 한쪽이 제 12 전자 밸브(SV-12)를 통해 제 2 분기관(19d-B)에서의 제 9 전자 밸브(SV-9)와 제 2 구동용 열교환기(E2) 사이에, 다른쪽이 제 13 전자 밸브(SV-13)를 통해 제 1 분기관(19d-A)에서의 제 8 전자 밸브(SV-8)와 제 1 구동용 열교환기(E1) 사이에 각각 접속되어 있다. 이 제 2 저류기(21)의 하단에 접속되는 배관도 분기되어 제 1 구동용 열교환기(E1) 및 제 2 구동용 열교환기(E2)에 접속되고, 각각의 분기관에는 저류기(21)로부터 제 1 구동용 열교환기(E1)로의 냉매의 흐름만을 허용하는 역류방지 밸브(CV-8)와, 제 2 구동용 열교환기(E2)로부터 저류기(21)로의 냉매의 흐름만을 허용하는 역류방지 밸브(CV-7)가 설치된다.
상기 가스배관(6)과 제 2 분기관(19d-B) 사이에는 제 1 바이패스관(BPL-1)이 접속되어 있다. 이 제 1 바이패스관(BPL-1)은 제 14 전자 밸브(SV-14)를 구비하고, 가스냉매의 일부를 가스배관(6)에 바이패스시킨다. 상기 가스배관(6)과 제 2 가감압관(19e) 사이에는 제 2 바이패스관(BPL-2)이 접속되어 있다. 이 제 2 바이패스관(BPL-2)은 제 15 전자 밸브(SV-15)를 구비하며 가스냉매의 일부를 가스배관(6)에바이패스시킨다. 상기 액체배관(7)과 각 구동용 열교환기(El, E2) 사이에는 제 3 바이패스관(BPL-3)이 접속되어 있다. 이 제 3 바이패스관(BPL-3)은 역류방지 밸브(CV-9)를 구비하며 각 구동용 열교환기(El, E2)에 액체 냉매를 바이패스시킨다.
다음으로, 냉방 운전동작에 대하여 설명하기로 한다.
1차측 냉매회로(A)에서는 4로 전환밸브(22)가 실선측으로 전환되어 제 1 전자 밸브(SV-1)를 개구하고, 제 2 및 제 3 전자 밸브(SV-2, SV-3)를 폐쇄한다. 그리고, 도 20의 실선의 화살표로 도시된 바와 같이, 압축기(11)로부터 토출된 냉매가 실외 열교환기(14)에서 응축된 후, 그 일부가 가열용 열교환기(D3)에, 다른 부분이 감압밸브(D4)에 의하여 감압되어 냉각용 열교환기(D5)에 각각 공급된다. 이 가열용 열교환기(D3)에 공급된 냉매는 제 1 구동용 열교환기(E1)에 열을 부여하여 과냉각 상태로 되고, 그 후 가열용 열교환기(12)에서 2차측 열원 열교환기(1)의 냉매로부터 열을 빼앗겨 증발된 후 압축기(11)로 되돌아간다. 한편, 냉각용 열교환기(D5)에 공급된 냉매는 제 2 구동용 열교환기(E2)로부터 열을 빼앗아 증발된 후 압축기(11)로 되돌아간다.
이 냉매 순환동작에 의해, 제 1 구동용 열교환기(E1)에서는 냉매가 증발하여 내부가 고압이 되는 한편, 제 2 구동용 열교환기(E2)에서는 냉매가 응축하여 내부가 저압이 된다. 이 상태에서, 제 6, 제 7, 제 8, 제 11, 제 12 전자 밸브(SV-6, SV-7, SV-8, SV-11, SV-12)를 개구하고, 제 4, 제 5, 제 9, 제 10, 제 13 전자 밸브(SV-4, SV-5, SV-9, SV-10, SV-13)를 폐쇄한다.
이 결과, 제 1 탱크(T1)에는 고압이, 제 2 탱크(T2)에는 저압이 각각 작용하여, 제 1 탱크(T1)로부터의 액체 냉매의 배출동작과 제 2 탱크(T2)로의 액체 냉매의 회수동작이 동시에 행하여져, 도 20의 점선으로 도시된 화살표와 같이 2차측 냉매회로(B)의 냉매순환이 행하여진다. 또한, 제 2 탱크(T2)로부터 제 2 구동용 열교환기(E2)에 회수된 가스냉매는 응축되어 제 2 저류기(21)에 저장되고, 제 1 저류기(20)는 제 1 구동용 열교환기(E1)에 균압하여 이 제 1 구동용 열교환기(E1)에 액체 냉매를 공급한다.
이 냉매 순환동작이 소정시간 행하여진 후, 각 전자 밸브를 전환하여 제 6, 제 7, 제 9, 제 10, 제 13 전자 밸브(SV-6, SV-7, SV-9, SV-10, SV-13)를 개구하고, 제 4, 제 5, 제 8, 제 11, 제 12 전자 밸브(SV-4, SV-5, SV-8, SV-11, SV-12)를 폐쇄한다.
이 결과, 제 2 탱크(T2)에 고압이, 제 1 탱크(T1)에 저압이 각각 도입되어, 제 2 탱크(T2)로부터의 액체 냉매의 배출동작과 제 1 탱크(T1)로의 액체 냉매의 회수동작이 동시에 행하여져, 도 20의 일점쇄선으로 도시된 화살표와 같이 2차측 냉매회로(B)의 냉매순환이 행하여진다. 또, 제 1 탱크(T1)로부터 제 2 구동용 열교환기(E2)에 회수된 가스냉매는 응축하여 제 1 저류기(20)에 저장되고, 제 2 저류기(21)는 제 1 구동용 열교환기(E1)에 균압하여 이 제 1 구동용 열교환기(E1)에 액체 냉매를 공급한다.
이렇게 하여 액체 냉매를 배출하는 탱크와 회수하는 탱크가 교대로 전환되고, 실내의 냉방 운전이 연속하여 행하여진다.
또한, 제 2 구동용 열교환기(E2)에서 응축된 액체 냉매는 저류기(20, 21)로 회수되기 때문에 제 2 구동용 열교환기(E2)의 열교환 면적을 크게 확보할 수 있고, 냉각용 열교환기(D5)와의 사이의 열교환량이 증대되어 장치 전체로서의 성능이 향상된다.
한편, 실내의 난방 운전시에는 1차측 냉매회로(A)에서는 4로 전환밸브(22)가 점선측으로 전환되어 제 1 전자 밸브(SV-1)를 폐쇄하고, 제 2 및 제 3 전자 밸브(SV-2, SV-3)를 개구한다. 도 21의 실선의 화살표로 도시된 바와 같이, 압축기(11)로부터 토출된 냉매의 일부는 1차측 열원 열교환기(12)에, 다른 냉매는 가열용 열교환기(D3)에 각각 공급된다.
1차측 열원 열교환기(12)에 공급된 냉매는 2차측 열원 열교환기(1) 사이에서 열교환을 하여 응축된 후, 그 일부가 실외 열교환기(14)에, 다른 부분이 냉각용 열교환기(D5)에 각각 공급된다. 그리고, 실외 열교환기(14)에 공급된 냉매는 외기와 열교환을 하여 증발된 후 압축기(11)에 회수되고, 냉각용 열교환기(D5)에 공급된 냉매는 제 2 구동용 열교환기(E2)로부터 열을 빼앗겨 증발된 후 압축기(11)로 되돌아간다.
한편, 가열용 열교환기(D3)에 공급된 냉매는 제 1 구동용 열교환기(E1)에 열을 부여하여 응축되고, 그 후 1차측 열원 열교환기(12)에서 2차측 열원 열교환기(1)의 냉매에 열을 부여하여 과냉각 상태로 된 후, 실외 열교환기(14) 및 냉각용 열교환기(D5)에서 증발되어 압축기(11)로 되돌아간다.
이 냉매 순환동작에 의해, 제 1 구동용 열교환기(E1)에서는 냉매가 증발되어내부가 고압이 되는 한편, 제 2 구동용 열교환기(E2)에서는 냉매가 응축되어 내부가 저압이 된다. 이 상태에서, 제 4, 제 5, 제 8, 제 11, 제 12 전자 밸브(SV-4, SV-5, SV-8, SV-11, SV-12)를 개구하고, 제 6, 제 7, 제 9, 제 10, 제 13 전자 밸브(SV-6, SV-7, SV-9, SV-10, SV-13)를 폐쇄한다. 이 결과, 제 1 탱크(T1)에는 고압이, 제 2 탱크(T2)에는 저압이 각각 작용하여, 제 1 탱크(T1)로부터의 액체 냉매의 배출동작과 제 2 탱크(T2)로의 액체 냉매의 회수동작이 동시에 행하여져, 도 21의 점선으로 도시된 화살표와 같이 2차측 냉매회로(B)의 냉매순환이 행하여진다.
이 냉매 순환동작이 소정시간 행하여진 후 각 전자 밸브를 전환하고, 제 4, 제 5, 제 9, 제 10, 제 13 전자 밸브(SV-4, SV-5, SV-9, SV-10, SV-13)를 개구하고, 제 6, 제 7, 제 8, 제 11, 제 12 전자 밸브(SV-6, SV-7, SV-8, SV-11, SV-12)를 폐쇄한다. 이 결과, 제 2 탱크(T2)에 고압이, 제 1 탱크(T1)에 저압이 각각 작용하여, 제 2 탱크(T2)로부터의 액체 냉매의 배출동작과 제 1 탱크(T1)로의 액체 냉매의 회수동작이 동시에 행하여져, 도 21의 일점쇄선으로 도시된 화살표와 같이 2차측 냉매회로(B)의 냉매순환이 행하여진다.
이 액체 냉매를 배출하는 탱크와 회수하는 탱크가 교대로 전환되고, 실내의 난방 운전이 연속하여 행하여진다. 이 난방 운전시에 있어서도, 저류기(20, 21)에 액체 냉매를 회수함으로써 제 2 구동용 열교환기(E2)와 냉각용 열교환기(D5) 사이의 열교환량이 증대하여 장치 전체로서의 성능이 향상된다.
따라서, 본 실시예에서도 실내의 냉방 운전시, 실외 열교환기(14)에서 응축된 액체 냉매를 가열용 열교환기(D3)에서 과냉각 상태까지 냉각할 수 있기 때문에,1차측 열원 열교환기(12)와 2차측 열원 열교환기(1) 사이의 열교환량을 크게 확보할 수 있고, 장치 전체로서의 성능의 향상을 도모할 수 있다.
(제 11 실시예)
다음으로, 본 발명의 제 11 실시예에 대하여 도 22를 참조하여 설명하기로 한다.
본 실시예는 가감압 기구(18)로서 가압회로(50)와 감압회로(60)를 구비하고, 냉방전용의 공기 조화기에 적용한 것이다.
우선, 2차측 냉매회로(B)에 대하여 설명하기로 한다.
이 2차측 냉매회로(B)는 실내 열교환기(3)와 2차측 열원 열교환기(1)가 가스배관(6) 및 액체배관(7)에 의해서 접속되어 있다.
액체배관(7)에는 탱크(T)가 접속되어 있다. 이 액체배관(7)에서의 탱크(T)와 2차측 열원 열교환기(1) 사이에는 이 2차측 열원 열교환기(1)로부터 탱크(T)로만 액체 냉매의 유통을 허용하는 제 1 역류방지 밸브(CV1)가 설치된다. 액체배관(7)에서의 탱크(T)와 실내 열교환기(3) 사이에는 탱크(T)로부터 실내 열교환기(3)로만 액체 냉매의 유통을 허용하는 제 2 역류방지 밸브(CV2)가 설치된다. 또, 액체배관(7)에서의 제 2 역류방지 밸브(CV2)와 실내 열교환기(3) 사이에는 실내전동 팽창밸브(EV1)가 설치된다.
상기 탱크(T)에는 가압회로(50) 및 감압회로(60)가 접속되어 있다. 우선, 가압회로(50)에 대하여 설명하기로 한다.
이 가압회로(50)는 순환용 증발기(51)를 구비하고 있다. 이 순환용 증발기(51)는 탱크(T)의 설치 위치보다 낮은 위치에 설치되어 있다. 상기 순환용 증발기 (51)는 가스 공급관(52)에 의해 탱크(T)의 상부에, 또한 액체 회수관(53)에 의해 탱크(T)의 하부에 각각 접속되어 있다.
가스 공급관(52)에는 탱크(T) 내에 고압을 작용시킬 때 개방하는 제 1 전자 밸브(SV1)가 설치된다. 액체 회수관(53)에는 탱크(T)로부터 순환용 증발기(51)로만 냉매의 유통을 허용하는 제 3 역류방지 밸브(CV3)가 설치된다.
다음으로, 감압회로(60)에 대하여 설명하기로 한다.
이 감압회로(60) 순환용 응축기(61)를 구비하고 있다. 이 순환용 응축기 (61)는 탱크(T)의 설치 위치보다도 높은 위치에 설치되어 있다. 상기 순환용 응축기(61)는 가스 회수관(62)에 의해 탱크(T)의 상부에, 또한 액체 공급관(63)에 의해 탱크(T)의 하부에 각각 접속되어 있다.
가스 회수관(62)에는 탱크(T) 내에 저압을 작용시킬 때 개방하는 제 2 전자 밸브(SV2)가 설치된다. 액체 공급관(63)에는 순환용 응축기(61)로부터 탱크(T)로만 냉매의 유통을 허용하는 제 4 역류방지 밸브(CV4)가 설치된다.
다음으로, 이 2차측 냉매회로(B)와의 사이에서 열교환을 하는 1차측 냉매회로(A)에 대하여 설명하기로 한다.
이 1차측 냉매회로(A)는 압축기(11), 외기와 열교환을 행하는 실외 열교환기 (14), 상기 순환용 증발기(51)와의 사이에서 열교환 가능한 가열 열교환기(71), 상기 순환용 응축기(61)와의 사이에서 열교환 가능한 냉각열 교환기(72), 2차측 열원 열교환기(1)와의 사이에서 열교환 가능한 1차측 열원 열교환기(12)가 냉매배관(16)에 의해 접속되어 구성되어 있다.
상세하게는, 압축기(11)의 토출측에 실외 열교환기(14) 및 가열열 교환기(71)가 차례로 접속되고, 이 가열열 교환기(71)의 액체측은 제 1 분기관(16a)과 제 2 분기관(16b)으로 분기되어 있다. 이 제 1 분기관(16a)은 냉각열 교환기(72)에, 제 2 분기관(16b)은 1차측 열원 열교환기(12)에 각각 접속되어 있다. 상기 제 1 분기관(16a)에는 제 1 실외전동 팽창밸브(EV-A)가, 제 2 분기관(16b)에는 제 2 실외전동 팽창밸브(EV-B)가 각각 설치된다. 상기 냉각열 교환기(72) 및 1차측 열원 열교환기(12)의 가스측은 합류하여 압축기(11)의 흡입측에 접속되어 있다.
본 실시예에서는 순환용 응축기(61)에서의 응축온도가 2차측 열원 열교환기 (1)에서의 응축온도보다 낮게 설정되어 있다. 구체적으로, 제 1 분기관(16a)과 제 2 분기관(16b)은 배관 직경이 다르고, 제 1 분기관(16a)의 유량이 제 2 분기관(16b)의 유량보다 소정의 비율만큼 작게 설정되어 있다. 이에 대하여, 냉각열 교환기(72)와 순환용 응축기(61)의 열교환 면적은 1차측 열원 열교환기(12)와 2차측 열원 열교환기(1)의 열교환 면적보다 작게 설정되고, 그 비율은 상기 소정의 비율보다 작게 설정되어 있다.
즉, 예를 들면 제 1 분기관(16a)의 유량과 제 2 분기관(16b)의 유량의 비가 1:10인 경우, 냉각열 교환기(72)와 순환용 응축기(61)의 열교환 면적과 1차측 열원 열교환기(12)와 2차측 열원 열교환기(1)의 열교환 면적의 비는 2:10으로 설정되어 있다. 이에 따라, 냉매 유량에 대한 열교환기로서의 능력은 순환용 응축기(61) 쪽이 2차측 열원 열교환기(1)보다 높게 설정되어 있다. 이 결과, 순환용 응축기 (61)의 응축온도는 2차측 열원 열교환기(1)의 응축 온도보다 낮게 된다.
다음으로, 본 실시예에서의 실내의 냉방 운전동작에 대하여 설명하기로 한다.
냉방 운전시, 1차측 냉매회로(A)에서는 압축기(11)를 구동하고, 도 22에 실선으로 도시된 화살표와 같이, 압축기(11)로부터 토출된 고온고압의 가스냉매가 실외 열교환기(14) 및 가열 열교환기(71)를 차례로 흐르고, 외기 및 순환용 증발기 (51) 내의 냉매와 열교환을 행하여 응축된다. 이에 따라, 순환용 증발기(51)의 냉매에 열을 준다. 그 후, 이 액체 냉매는 각 분기관(16a, 16b)에 분류되어, 각 실외 전동 팽창밸브(EV-A, EV-B)에 의해 감압된 후, 냉각열 교환기(72) 및 1차측 열원 열교환기(12)로 흐른다. 여기에서, 액체 냉매는 순환용 응축기(61) 및 2차측 열원 열교환기(1)의 냉매와 열교환을 행하여 증발되며, 순환용 응축기(61) 및 2차측 열원 열교환기(1)의 냉매로부터 열을 빼앗는다. 그 후, 이들 냉각열 교환기(72) 및 1차측 열원 열교환기(12)를 흐른 가스냉매는 합류하여 압축기(11)로 되돌아간다. 이 순환동작을 반복한다.
한편, 2차측 냉매회로(B)에서는 상술한 열교환 동작에 의해 순환용 증발기(51)에서는 냉매의 증발동작이, 순환용 응축기(61)에서는 냉매의 응축동작이 각각 행하여진다. 그리고, 순환용 증발기(51)에서는 고압이, 순환용 응축기(61)에서는 저압이 각각 발생된다.
이 상태에서, 우선 제 1 전자 밸브(SV1)를 개구하는 동시에, 제 2 전자 밸브(SV2)를 폐쇄한다. 이에 따라, 순환용 증발기(51)의 고압이 가스공급관(52)에 의해 탱크(T) 내에 작용하여, 이 탱크(T)의 액체 냉매의 액면이 밀려 내려가고, 도 22에 점선의 화살표로 도시된 바와 같이, 이 액체 냉매가 액체배관(7)으로 밀려 나간다. 이 밀려난 액체 냉매는 액체배관(7)을 통해 실내 열교환기(3)를 향하여 흐르고, 실내전동 팽창밸브(EV1)에 의해 감압된 후, 실내 열교환기(3)에서 실내공기와 열교환을 행하고, 증발되어 실내공기를 냉각시킨다. 이 증발된 가스냉매는 가스배관(6)을 통해 2차측 열원 열교환기(1)로 흐르고, 1차측 열원 열교환기(12)와의 사이에서 열교환하여 응축된다.
이 동작후, 제 1 전자 밸브(SV1)를 폐쇄하는 동시에 제 2 전자 밸브(SV2)를 개구한다. 이에 따라, 순환용 응축기(61)의 저압이 가스회수관(62)에 의해 탱크(T) 내에 작용한다. 이 순환용 응축기(61)의 응축온도는 2차측 열원 열교환기(1)의 응축온도보다 낮고 순환용 응축기(61)의 내압이 2차측 열원 열교환기(1)의 내압보다 낮다. 이 때문에 탱크(T)의 내압이 2차측 열원 열교환기(1)의 내압보다 낮아지고, 도 22에 일점쇄선의 화살표로 도시된 바와 같이 2차측 열원 열교환기(l)의 액체 냉매가 액체배관(7)을 거쳐 탱크(T) 내에 회수된다.
이 때, 탱크(T) 내의 상층부분의 가스냉매가 순환용 응축기(61)에 흡인된 후 응축하여 액체 냉매로 되고, 액체 공급관(63)에 의해 탱크(T) 내에 회수된다. 이 상태로부터 상술한 가압회로(50)에 의한 가압 동작으로 옮기면 가압회로(50) 전체가 균압됨으로써 탱크(T)의 액체 냉매의 일부는 순환용 증발기(51)에 회수되어 고압 발생용 냉매로서 이용된다.
이상과 같은 가압회로(50)에 의한 가압 동작과 감압회로(60)에 의한 감압 동작을 교대로 반복하여 가압 동작시에는 탱크(T)로부터 액체 냉매가 밀려 나가고 감압 동작시에는 탱크(T)에 액체 냉매가 회수되어 2차측 냉매회로(B)에서 냉매가 순환하여 실내를 냉방시킨다.
따라서, 본 실시예에 의하면 탱크(T) 내에 발생하는 흡인력에 의해 2차측 열원 열교환기(1)의 액체 냉매를 회수하도록 하고 있으므로 탱크(T)를 2차측 열원 열교환기(1)보다 낮은 위치에 설치할 필요가 없어지고, 기기의 배치위치의 제약이 작아져 범용성의 향상을 도모할 수 있다.
(제 12 실시예)
다음으로, 본 발명의 제 12 실시예에 대하여 설명하기로 한다. 또, 여기에서는 상술한 제 11 실시예와의 차이점에 대하여 설명하기로 한다.
본 실시예의 냉매회로는 난방전용 공기 조화기에 적용한 것으로서, 1차측 냉매회로(A)의 구성 및 액체배관(7)에 설치되는 역류방지 밸브의 구성이 상술한 제 11 실시예와 다르다.
즉, 도 23에 도시된 바와 같이, 1차측 냉매회로(A)에서의 압축기(11)의 토출측에는 가열 열교환기(71) 및 1차측 열원 열교환기(12)가 차례로 접속되고, 이 1차측 열원 열교환기(12)의 액체측이 제 1 분기관(16c)과 제 2 분기관(16d)으로 분기되어 있다. 이 제 1 분기관(16c)은 실외 열교환기(14)에, 제 2 분기관(16d)은 냉각열교환기(72)에 각각 접속되어 있다. 제 1 분기관(16c)에는 제 1 실외전동 팽창밸브(EV-C)가, 제 2 분기관(16d)에는 제 2 실외전동 팽창밸브(EV-D)가 각각 설치되어있다. 상기 실외 열교환기(14) 및 냉각 열교환기(72)의 가스측은 합류하여 압축기 (11)의 흡입측에 접속되어 있다.
한편, 2차측 냉매회로(B)에서의 액체배관(7)의 탱크(T)와 2차측 열원 열교환기(1) 사이에는 탱크(T)로부터 2차측 열원 열교환기(1)로만 액체 냉매의 유통을 허용하는 제 1 역류방지 밸브(CV3)가 설치된다. 이 액체배관(7)에서의 탱크(T)와 실내 열교환기(3) 사이에는 실내 열교환기(3)로부터 탱크(T)로만 액체 냉매의 유통을 허용하는 제 2 역류방지 밸브(CV4)가 설치된다.
또, 본 실시예의 가압회로(50) 및 감압회로(60)는 상술한 제 11 실시예와 마찬가지이다.
이와 같이 순환용 증발기(51)와의 사이에서 열교환하는 가열 열교환기(71)와 2차측 열원 열교환기(1)와의 사이에서 열교환하는 1차측 열원 열교환기(12)를 직렬로 접속함으로써, 순환용 증발기(51)에서의 증발온도가 2차측 열원 열교환기(1)에서의 증발온도보다 높아진다. 즉, 이 증발온도의 차에 의해 순환용 증발기(51)의 내부 압력이 2차측 열원 열교환기(1)의 내부 압력보다도 높아진다.
다음으로, 본 실시예에서의 실내의 난방 운전동작에 대하여 설명하기로 한다.
난방 운전시, 1차측 냉매회로(A)에서는 압축기(11)를 구동하고, 도 23에 실선으로 도시된 화살표와 같이, 압축기(11)로부터 토출된 고온고압의 가스냉매가 가열 열교환기(71) 및 1차측 열원 열교환기(12)를 차례로 흘러, 순환용 증발기(51) 및 2차측 열원 열교환기(1)의 냉매와 열교환하여 응축된다. 이에 따라, 순환용 증발기(51) 및 2차측 열원 열교환기(1)의 냉매에 열을 준다. 그 후, 이 액체 냉매는 각 분기관(16c, 16d)으로 분류하여 각 실외전동 팽창밸브(EV-C, EV-D)에 의해 감압된 후, 냉각 열교환기(72) 및 실외 열교환기(14)에 흐른다. 이 냉각 열교환기(72)에서는 순환용 응축기(61)와의 사이에서, 실외 열교환기(14)에서는 외기와 각각 열교환하여 증발한다. 즉, 순환용 응축기(61)의 냉매로부터 열을 빼앗는다. 그 후, 이들 냉각 열교환기(72) 및 실외 열교환기(14)를 흐른 가스냉매는 합류하여 압축기(11)로 되돌아간다. 이 순환동작을 반복한다.
한편, 2차측 냉매회로(B)에서는 상술한 제 11 실시예의 경우와 같이, 가압회로(50) 및 감압회로(60)의 각 전자 밸브(SV1, SV2)의 전환동작이 행해지고, 탱크 (T) 내에 고압을 작용시키는 상태와 저압을 작용시키는 상태로 교대로 전환된다. 이 탱크(T)에 고압이 작용하는 상태에서는 상술한 바와 같이, 순환용 증발기(51)의 증발온도가 2차측 열원 열교환기(1)의 증발온도보다 높기 때문에 순환용 증발기(51)의 내압이 2차측 열원 열교환기(1)의 내압보다 높아진다. 이 때문에, 탱크(T)가 고압이 되고, 도 23에 점선의 화살표로 도시한 바와 같이 탱크(T)로부터 밀려난 액체 냉매가 2차측 열원 열교환기(1)에서 1차측 열원 열교환기(12)와의 사이에서 열교환하여 증발된다. 이 증발된 가스냉매는 가스배관(6)을 통해 실내 열교환기(3)에 흘러, 실내공기와 열교환하고 응축하여 실내를 가열한다.
상기 탱크(T) 내에 저압이 작용하는 상태에서는 도 23에 일점쇄선의 화살표로 도시된 바와 같이, 실내 열교환기(3)의 액체 냉매가 액체배관(7)을 거쳐 탱크(T) 내에 회수된다. 이 동작에서도 감압회로(60)의 감압 동작시에는 순환용 응축기(61)에 흡인된 가스냉매는 응축하여 액체 냉매로 되고, 액체 공급관(63)에 의해 탱크(T)에 회수된다. 또한, 가압회로(50)의 가압 동작시에는 탱크(T) 내의 액체 냉매의 일부가 순환용 증발기(51)에 회수되어 고압 발생용 냉매로서 이용된다. 이 동작을 반복하여 실내를 난방한다.
따라서, 본 실시예에 의하면, 탱크(T) 내에 발생하는 흡인력에 의해서 실내 열교환기(3)의 액체 냉매를 회수하도록 하고 있기 때문에 탱크(T)를 실내 열교환기(3)보다 낮은 위치에 설치할 필요가 없어져, 기기의 배치위치의 제약이 작아져 범용성의 향상을 도모할 수 있다.
(제 13 실시예)
다음으로, 본 발명의 제 13 실시예에 대하여 설명하기로 한다. 또, 여기에서도 상술한 제 11 실시예와의 차이점에 대하여 설명하기로 한다.
본 실시예의 냉매회로는 냉방전용 공기 조화기에 적용한 것이며, 1차측 냉매회로(A)는 상술한 제 11 실시예와 같으므로 여기에서는 설명을 생략한다.
그리고, 본 실시예의 2차측 냉매회로(B)의 특징으로 하는 점은 상술한 제 5 실시예와 마찬가지로, 2개의 탱크(T1, T2)를 구비하고 가압회로(50) 및 감압회로(60)에 대하여 각 탱크(Tl, T2)가 서로 병렬로 접속되어 있다.
상세하게는, 도 24에 도시된 바와 같이 상기 가압회로(50)의 가스 공급관(52)은 분기관(52a, 52b)에 분기되어 각 탱크(Tl, T2)의 상단부에 각각 접속되고, 각 분기관(52a, 52b)에는 전자 밸브(SV1-1, SV1-2)가 설치된다. 가압회로(50)의 액체 회수관(53)은 분기관(53a, 53b)에 분기되어 각 탱크(T1, T2)의 하단부에 각각 접속되고, 각 분기관(53a, 53b)에는 역류방지 밸브(CV3-1, CV3-2)가 설치된다.
한편, 상기 감압회로(60)의 가스 회수관(62)에는 각 분기관(62a, 62b)에 분기되어 각 탱크(T1, T2)의 상단부에 각각 접속되고, 각 분기관(62a, 62b)에는 전자 밸브(SV2-1, SV2-2)가 설치된다. 감압회로(60)의 액체 공급관(63)은 분기관(63a, 63b)에 분기되어 각 탱크(Tl, T2)의 하단부에 각각 접속되고, 각 분기관(63a, 63b)에는 역류방지 밸브(CV4-1, CV4-2)가 설치된다.
상기 2차측 열원 열교환기(1)에 연결되는 액체배관(7)은 분기 액체배관(7a, 7b)에 분기되어 각 탱크(Tl, T2)의 하단부에 각각 접속되고, 각 분기 액체배관(7a, 7b)에는 역류방지 밸브(CV1-1, CV1-2)가 각각 설치된다. 실내 열교환기(3)에 연결되는 액체배관(7)은 분기 액체배관(7c, 7d)에 분기되어 각 탱크(Tl, T2)의 하단부에 각각 접속되고, 각 분기 액체배관(7c, 7d)에는 역류방지 밸브(CV2-1, CV2-2)가 각각 설치된다.
본 실시예에서의 냉방 운전시의 2차측 냉매회로(B)의 동작은 가압회로(50)의 각 분기관(52a, 52b)에 설치된 전자 밸브(SV1-1, SV1-2) 중 한쪽이 개구되고 다른쪽이 폐쇄되는 동작이 교대로 반복된다. 또한, 감압회로(60)의 각 분기관(62a, 62b)에 설치된 전자 밸브(SV2-1, SV2-2) 중 한쪽이 개구되고 다른쪽이 폐쇄되는 동작이 교대로 반복된다. 이에 따라, 한쪽의 탱크가 실내 열교환기(3)를 향하여 액체 냉매를 밀어내고, 다른쪽 탱크가 2차측 열원 열교환기(1)로부터 액체 냉매를 회수하는 동작을 반복한다.
구체적으로는, 가압회로(50)의 분기관(52a)의 전자 밸브(SV1-1)를 개구하고, 또 감압회로(60)의 분기관(62b)의 전자 밸브(SV2-2)를 개구한 경우에는, 도 24에 실선으로 도시된 바와 같이, 상측의 탱크(T1)가 실내 열교환기(3)를 향하여 액체 냉매를 밀어내고, 하측의 탱크(T2)가 2차측 열원 열교환기(1)로부터 액체 냉매를 회수한다. 반대로, 가압회로(50)의 분기관(52b)의 전자 밸브(SV1-2)를 개구하고, 또한 감압회로(60)의 분기관(62a)의 전자 밸브(SV2-1)를 개구한 경우에는, 도 24에 점선의 화살표로 도시한 바와 같이, 하측의 탱크(T2)가 실내 열교환기(3)를 향하여 액체 냉매를 밀어내고, 상측의 탱크(T1)가 2차측 열원 열교환기(1)로부터 액체 냉매를 회수한다. 이 동작을 교대로 반복하여 실내의 냉방이 연속적으로 행하여진다.
(제 14 실시예)
다음으로, 본 발명의 제 14 실시예에 대하여 설명하기로 한다. 또, 여기에서는 상술한 제 13 실시예와의 차이점에 대하여 설명하기로 한다.
본 실시예의 냉매회로는 난방전용 공기 조화기에 적용한 것이며, 1차측 냉매회로(A)는 상술한 제 13 실시예와 마찬가지이므로 여기에서는 설명을 생략한다. 또한, 2차측 냉매회로(B)는 액체배관(7)에 설치되는 역류방지 밸브의 구성이 상술한 제 13 실시예와 다르다.
즉, 도 25에 도시된 바와 같이, 액체배관(7)에 설치된 역류방지 밸브(CV1-1, CV1-2, CV2-1, CV2-2)로서 냉매유통 허용방향이 다른 것이 채용되어 있다.
따라서, 난방 운전시에 있어서 상술한 제 13 실시예의 경우와 마찬가지로, 가압회로(50)의 각 분기관(52a, 52b)에 설치된 전자 밸브(SV1-1, SV1-2) 및 감압회로(60)의 각 분기관(62a, 62b)에 설치된 전자 밸브(SV2-1, SV2-2)의 개폐동작이 교대로 반복된다. 이 결과, 한쪽의 탱크가 2차측 열원 열교환기(1)를 향하여 액체 냉매를 밀어내고, 다른쪽 탱크가 실내 열교환기(3)로부터 액체 냉매를 회수하는 동작을 교대로 반복하여(도 25의 실선의 화살표로 도시된 상태와 점선의 화살표로 도시된 상태가 교대로 반복됨), 실내의 난방이 연속적으로 행하여진다.
(제 15 실시예)
다음으로, 본 발명의 제 15 실시예에 대하여 설명하기로 한다. 또, 여기에서는 상술한 제 11 실시예와의 차이점에 대하여 설명하기로 한다.
본 실시예의 냉매회로는 냉방전용 공기 조화기에 적용한 것이며, 1차측 냉매회로(A)는 상술한 제 11 실시예와 마찬가지이기 때문에 여기서는 설명을 생략한다.
본 실시예의 2차측 냉매회로(B)의 특징은 도 26에 도시된 바와 같이, 상술한 탱크(이하 메인탱크라 함)(T)와는 별도로 소형의 서브탱크(ST)를 구비하여, 이 서브탱크(ST)에 액체 냉매를 일시적으로 저류하도록 한 것이다.
이하, 본 실시예의 2차측 냉매회로(B)의 회로구성에 대하여 설명하기로 한다.
순환용 응축기(61)에 연결되는 가스 회수관(62)은 분기관(62a, 62b)에 분기되고, 한쪽이 제 2 전자 밸브(SV2)를 통해 메인탱크(T)의 상단부에, 다른쪽이 제 3 전자 밸브(SV3)를 통해 상기 서브탱크(ST)의 상단부에 각각 접속되어 있다.
순환용 증발기(51)에 연결되는 가스 공급관(52)은 분기관(52a, 52b)에 분기되고, 한쪽이 제 1 전자 밸브(SV1)를 통해 메인탱크(T)의 상단부에, 다른쪽이 제 4전자 밸브(SV4)를 통해 상기 분기관(62b)에 각각 접속되어 있다.
상기 서브탱크(ST)는 순환용 증발기(51)보다 높은 위치에 설치되고, 이 순환용 증발기(51)의 하단과 서브탱크(ST)의 하부는 액체 회수관(53)에 의해 접속되어 있다. 이 액체 회수관(53)에는 서브탱크(ST)로부터 순환용 증발기(51)로만 향하는 냉매의 유통을 허용하는 역류방지 밸브(CV3)가 설치된다.
상기 액체 회수관(53)과 액체배관(7)은 액체배관(7)으로부터 액체 회수관(53)으로만 액체 냉매의 유통을 허용하는 역류방지 밸브(CV5)를 구비한 액체 흡인관(54)에 의해 접속되어 있다. 액체 흡인관(54)은 일단이 액체 회수관(53)의 서브탱크(ST)와 역류방지 밸브(CV3) 사이에, 타단이 액체배관(7)의 실내전동 팽창밸브(EV1)와 역류방지 밸브(CV2) 사이에 각각 접속되어 있다. 이렇게 하여 서브탱크(ST)에 대한 압력작용 상태를 전환하는 전환수단(I)이 구성되어 있다. 그 밖의 구성은 상술한 제 11 실시예와 마찬가지이다.
다음으로, 본 실시예에서의 실내의 냉방 운전시에 대하여 설명하기로 한다.
1차측 냉매회로(A)에서는 상술한 제 11 실시예와 같은 동작이 행하여진다.
2차측 냉매회로(B)에서는, 우선 제 1 및 제 4 전자 밸브(SV1, SV4)를 개구하는 한편, 제 2 및 제 3 전자 밸브(SV2, SV3)를 폐쇄한다. 이에 따라, 순환용 증발기(51)의 고압이 메인탱크(T)에 작용하는 동시에, 이 순환용 증발기(51)와 서브탱크(ST)가 균압된다. 이 결과, 도 26의 실선의 화살표로 도시된 바와 같이, 메인탱크(T)로부터 밀려난 액체 냉매가 실내 열교환기(3)에서 증발된 후, 2차측 열원 열교환기(1)에서 응축된다. 또한, 서브탱크(ST)의 액체 냉매가 액체 회수관(53)에 의해 순환용 증발기(51)에 낙하 공급된다.
그 후, 전자 밸브의 개폐동작을 전환하여, 제 1 및 제 4 전자 밸브(SV1, SV4)를 폐쇄하는 한편 제 2 및 제 3 전자 밸브(SV2, SV3)를 개구한다. 이에 따라, 순환용 응축기(61)의 저압이 가스 회수관(62)의 각 분기관(62a, 62b)에 의해 메인탱크(T) 및 서브탱크(ST)에 작용한다. 이 결과, 도 26에 점선의 화살표로 도시된 바와 같이 2차측 열원 열교환기(1)의 액체 냉매가 액체배관(7)을 거쳐 메인탱크(T)에 회수된다. 또한, 서브탱크(ST)의 내부도 저압 상태로 되어 있기 때문에 액체배관(7) 내의 액체 냉매의 일부는 액체 흡인관(54)을 거쳐 서브탱크(ST)에 회수된다. 이 서브탱크(ST)에 회수된 액체 냉매는 다시 전자 밸브가 전환되어 서브탱크(ST)와 순환용 증발기(51)가 균압되었을 때 순환용 증발기(51)에 공급되어 구동용 냉매로 된다. 이 동작을 반복하여 실내를 냉방한다.
따라서, 본 실시예에 의하면 서브탱크(ST)에 액체 냉매를 저류하고, 이 액체 냉매를 순환용 증발기(51)에 공급하도록 하였으므로 상술한 각 실시예와 같이 메인탱크(T)를 순환용 증발기(51)보다 상방에 배치할 필요가 없어져 이 메인탱크(T) 및 순환용 증발기(51)의 설치위치의 자유도를 향상시킬 수 있다.
또, 이러한 서브탱크를 구비한 냉매회로를 난방전용 공기 조화장치에 적용하는 경우에는 액체배관(7)에 설치된 역류방지 밸브(CV1, CV2)로서 냉매유통 허용방향이 다른 것을 채용하게 된다.
(제 16 실시예)
다음으로, 본 발명의 제 16 실시예에 대하여 설명하기로 한다. 본 실시예의2차측 냉매회로(B)의 특징은 상술한 제 15 실시예와 같이 2개의 서브탱크(STl, ST2)를 구비하는 것이다.
이 회로구성에 대하여 설명하면 도 27에 도시된 바와 같이, 각 서브탱크(ST1, ST2)가 순환용 응축기(61) 및 순환용 증발기(51)에서 병렬로 접속되어 있다.
즉, 각 서브탱크(ST1, ST2)는 각각 가스 회수관(62b-1, 62b-2)에 의해서 순환용 응축기(61)에, 가스 공급관(52b-1, 52b-2)에 의해 순환용 증발기(51)에 접속되어 있다. 각 가스 회수관(62b-1, 62b-2)에는 각각 전자 밸브(SV3-A, SV3-B)가 설치되고, 각 가스 공급관(52b-1, 52b-2)에는 각각 전자 밸브(SV4-A, SV4-B)가 설치된다. 각 서브탱크(STl, ST2)의 하단에는 순환용 증발기(51)에 접속하는 액체 회수관(53-1, 53-2)에 대응하여 액체 흡인관(54-1, 54-2)이 설치된다.
이렇게 하여 각 서브탱크(STl, ST2)에 대한 압력작용 상태를 전환하는 전환수단(I)이 구성되어 있다. 그 밖의 구성은 상술한 제 11 실시예와 마찬가지이다. 그 밖의 구성은 상술한 제 15 실시예와 거의 같다.
다음으로, 본 실시예에서의 실내의 냉방 운전시에 대하여 설명하기로 한다.
1차측 냉매회로(A)에서는 상술한 제 11 실시예와 같은 동작이 행해진다.
2차측 냉매회로(B)에서는 2개의 서브탱크(ST1, ST2) 중 한쪽이 순환용 응축기(61)에, 다른쪽이 순환용 증발기(51)에 각각 접속된 상태가 교대로 반복된다. 즉, 가스 회수관(62b)의 한쪽의 전자 밸브(SV3-A)를 개구하고, 다른쪽 전자 밸브(SV3-B)를 폐쇄하고, 또한 가스 공급관(52b)의 한쪽의 전자 밸브(SV4-B)를 개구하고, 다른쪽 전자 밸브(SV4-A)를 폐쇄한다. 이 결과, 도 27에 실선의 화살표로 도시한 바와 같이, 한쪽의 서브탱크(ST1)가 순환용 응축기(61)에 연통하여 액체배관(7)의 액체 냉매의 일부를 회수하고, 다른쪽 서브탱크(ST2)가 순환용 증발기(51) 에 연통하여 이 순환용 증발기(51)에 액체 냉매를 낙하 공급하는 상태로 된다.
이들 각 전자 밸브를 전환하면 도 27에 점선의 화살표로 도시한 바와 같이, 다른쪽 서브탱크(ST2)가 액체배관(7)의 액체 냉매의 일부를 회수하고, 한쪽의 서브탱크(ST2)가 순환용 증발기(51)에 액체 냉매를 낙하 공급하는 상태로 된다. 이 상태가 교대로 반복된다.
따라서, 한쪽의 서브탱크에 액체 냉매를 회수하는 동작과 다른쪽 서브탱크로부터 순환용 증발기(51)에 액체 냉매를 공급하는 동작이 동시에 행하여지기 때문에, 상술한 제 15 실시예와 같은 1개의 서브탱크(ST)를 구비하는 경우에 비해 서브탱크(ST1, ST2)의 동작을 전환하기 위한 전자 밸브의 개폐 빈도가 저감되어 그 내구성의 향상을 도모할 수 있게 된다.
또, 본 실시예의 경우에도 난방전용 공기 조화장치에 적용하는 경우에는 액체배관(7)에 설치된 역류방지 밸브(CV1, CV2)로서 냉매유통 허용방향이 다른 것을 채용한다.
(제 17 실시예)
다음으로, 본 발명의 제 17 실시예에 대하여 설명하기로 한다. 또, 여기에서는 상술한 제 11 실시예와의 차이점에 대하여 설명하기로 한다.
본 실시예의 냉매회로는 히트 펌프의 공기 조화장치에 적용한 것이다.
우선, 1차측 냉매회로(A)에 대하여 설명하기로 한다.
도 28에 도시된 바와 같이, 1차측 냉매회로(A)는 1차측 열원 열교환기(12)에 의해 2차측 열원 열교환기(1)를 가열 및 냉각한다. 구체적으로, 압축기(11), 4로 전환밸브(22), 실외 열교환기(14), 가열 열교환기(71), 실외전동 팽창밸브(EV-A, EV-B), 냉각 열교환기(72), 1차측 열원 열교환기(12)가 냉매배관(16)에 의해 접속되어 있다. 상세하게는, 가열 열교환기(71)에 접속되는 배관이 분기되어 한쪽이 제 1 실외전동 팽창밸브(EV-A)를 통해 냉각 열교환기(72)에, 다른쪽이 제 2 실외전동 팽창밸브(EV-B)를 통해 1차측 열원 열교환기(12)에 각각 접속되어 있다.
냉각 열교환기(72)의 가스측은 압축기(11)의 흡입측에 접속되고, 1차측 열원 열교환기(12)의 가스측은 4로 전환밸브(22)를 통해 압축기(11)의 흡입측과 토출측으로 전환된다. 상기 실외 열교환기(14)와 가열 열교환기(71)를 접속하는 배관에는 실외 열교환기(14)로부터 가열 열교환기(71)로만 냉매의 유통을 허용하는 역류방지 밸브(CV6)가, 1차측 열원 열교환기(12)와 4로 전환밸브(22)를 접속하는 배관에는 1차측 열원 열교환기(12)로부터 4로 전환밸브(22)로만 냉매의 유통을 허용하는 역류방지 밸브(CV7)가 각각 설치된다.
상기 제 2 실외전동 팽창밸브(EV-B)와 가열 열교환기(71) 사이에는 제 5 전자 밸브(SV5)가 설치된다. 이 전자 밸브(SV5) 및 가열 열교환기(71) 사이와, 1차측 열원 열교환기(12) 및 역류방지 밸브(CV7) 사이는 가스냉매 바이패스관(GBL)에 의해 접속되어 있다. 이 가스냉매 바이패스관(GBL)에는 제 6 전자 밸브(SV6)와 가열 열교환기(71)로부터 1차측 열원 열교환기(12)로만 냉매의 유통을 허용하는 역류방지 밸브(CV8)가 설치된다. 상기 역류방지 밸브(CV7) 및 4로 전환밸브(22) 사이와 역류방지 밸브(CV6) 및 가열 열교환기(71) 사이는 토출가스 바이패스관(0GL)에 의해 접속되고, 이 토출가스 바이패스관(OGL)에는 가열 열교환기(71)로만 향하는 토출가스의 유통을 허용하는 역류방지 밸브(CV9)가 설치된다.
다음으로, 2차측 냉매회로(B)에 대하여 설명하기로 한다. 또, 여기에서는 상술한 제 11 실시예에서 설명한 2차측 냉매회로(B)와의 차이점에 대하여 설명하기로 한다.
도 28에 도시된 바와 같이, 2차측 냉매회로(B)는 액체배관(7)에서의 제 4 역류방지 밸브(CV4)와 실내 열교환기(3)사이에는 실내의 냉방 운전시에 개구되고 난방 운전시에 폐쇄되는 제 7 전자 밸브(SV7)가 설치되며, 액체배관(7)에서의 제 3 역류방지 밸브(CV3)와 2차측 열원 열교환기(1) 사이에는 실내의 냉방 운전시에 개구되고 난방 운전시에 폐쇄되는 제 8 전자 밸브(SV8)가 설치된다.
상기 액체배관(7)에서의 제 7 전자 밸브(SV7)와 실내 열교환기(3) 사이에는 회수측 난방 액체배관(34)의 일단이 접속되고, 이 회수측 난방 액체배관(34)의 타단은 액체배관(7)에서의 제 3 역류방지 밸브(CV3)와 제 8 전자 밸브(SV8) 사이에 접속되어 있다. 이 회수측 난방 액체배관(34)에는 난방 운전시에 개구되고 냉방 운전시에 폐쇄되는 제 9 전자 밸브(SV9)가 설치된다.
상기 액체배관(7)에서의 제 4 역류방지 밸브(CV4)와 제 7 전자 밸브(SV7) 사이에는 공급측 난방 액체배관(35)의 일단이 접속되고, 이 공급측 난방 액체배관(35)의 타단은 액체배관(7)에서의 제 8 전자 밸브(SV8)와 2차측 열원 열교환기(1) 사이에 접속되어 있다. 이 공급측 난방 액체배관(35)에는 난방 운전시에 개구되고 냉방 운전시에 폐쇄되는 제 10 전자 밸브(SV10)가 설치된다. 그 밖의 구성은 상술한 제 11 실시예와 거의 같다.
이하, 실내의 냉방 및 난방운전 동작에 대하여 설명하기로 한다.
냉방 운전시에는, 우선 1차측 냉매회로(A)에서는 4로 전환밸브(22)가 실선측으로 전환되어 제 5 전자 밸브(SV5)를 개구하며 제 6 전자 밸브(SV6)를 폐쇄한다. 한편, 2차측 냉매회로(B)에서는 제 7 전자 밸브(SV7) 및 제 8 전자 밸브(SV8)를 개구하고 제 9 전자 밸브(SV9) 및 제 10 전자 밸브(SV1O)를 폐쇄한다.
이 상태에서, 1차측 냉매회로(A)에서는 도 28에 실선의 화살표로 도시된 바와 같이, 압축기(11)로부터 토출된 고온고압의 가스냉매가 실외 열교환기(14) 및 가열 열교환기(71)에서 응축된다. 그 후, 이 냉매는 냉각 열교환기(72) 및 1차측 열원 열교환기(12)에 분류되고, 각 실외전동 팽창밸브(EV-A, EV-B)에서 감압된 후, 냉각 열교환기(72)에서는 순환용 응축기(61)의 냉매와 열교환하고, 1차측 열원 열교환기(12)에서는 2차측 열원 열교환기(1)의 냉매와 열교환하여 증발된다. 이들 증발 냉매는 압축기(11)로 되돌아간다. 이 순환동작을 반복한다.
한편, 2차측 냉매회로(B)에서는 상술한 바와 마찬가지로 탱크(T)에 대한 가압 동작 및 감압 동작이 반복된다. 즉, 가압 동작에 의해 탱크(T)로부터 밀려난 액체 냉매는 도 28에 실선의 화살표로 도시된 바와 같이, 실내전동 팽창밸브(EV1)에 의해 감압된 후, 실내 열교환기(3)에서 실내공기와 열교환하고, 증발되어 실내공기를 냉각하고, 그 후 2차측 열원 열교환기(1)에서 응축된다. 그리고, 감압 동작에의해 이 응축된 액체 냉매가 탱크(T)에 회수된다. 이 가압 및 감압을 반복하고, 2차측 냉매회로(B)에서는 냉매가 순환하여 실내를 냉방한다.
다음으로, 실내의 난방 운전시에 대하여 설명하기로 한다.
난방 운전시에는, 우선 1차측 냉매회로(A)에서는 4로 전환밸브(22)가 점선측으로 전환되어 제 6 전자 밸브(SV6)를 개구하고, 제 5 전자 밸브(SV5)를 폐쇄한다. 한편, 2차측 냉매회로(B)에서는 제 7 전자 밸브(SV7) 및 제 8 전자 밸브(SV8)를 폐쇄하고, 제 9 전자 밸브(SV9) 및 제 10 전자 밸브(SV10)를 개구한다.
이 상태에서, 1차측 냉매회로(A)에서는 도 28의 점선의 화살표로 도시된 바와 같이, 압축기(11)로부터 토출된 고온고압의 가스냉매가 가열 열교환기(71)에서 순환용 증발기(51)의 냉매와 열교환하여 현열 변화한다. 그 후, 이 가스냉매는 가스냉매 바이패스관(GBL)을 거쳐 1차측 열원 열교환기(12)로 흐르고, 여기에서 2차측 열원 열교환기(1)의 냉매와의 사이에서 열교환하여 응축된다. 이 응축된 액체 냉매는 일부가 실외 열교환기(14)에서 증발되어 4로 전환밸브(22)를 거쳐 압축기 (11)로 되돌아가고, 그 나머지는 제 1 실외전동 팽창밸브(EV-A)에서 감압된 후, 냉각 열교환기(72)에서 순환용 응축기(61)의 냉매와 열교환하여 증발되어 압축기(11)로 되돌아간다. 이 순환동작을 반복한다.
한편, 2차측 냉매회로(B)에서는 상술한 바와 같이 탱크(T)에 대한 가압 동작 및 감압 동작이 반복된다. 즉, 가압 동작에 의해 탱크(T)로부터 밀려난 액체 냉매는 도 28의 점선의 화살표로 도시된 바와 같이, 공급측 난방 액체배관(35)을 거쳐 2차측 열원 열교환기(1)에 흘러 증발되고, 그 후, 실내 열교환기(3)에서 실내공기와 열교환하여 응축되어 실내공기를 가온한다. 그리고, 감압 동작에 의해 이 응축된 액체 냉매가 회수측 난방 액체배관(34)을 거쳐 탱크(T)에 회수된다. 이 가압 및 감압을 반복하고, 2차측 냉매회로(B)에서는 냉매가 순환하여 실내를 난방한다.
(제 18 실시예)
다음으로, 본 발명의 제 18 실시예에 대하여 설명하기로 한다. 또, 본 실시예도 히트 펌프의 공기 조화장치에 적용한 것이며, 1차측 냉매회로(A)는 상술한 제 17 실시예와 마찬가지이기 때문에, 여기서는 설명을 생략한다. 또한, 2차측 냉매회로(B)는 제 17 실시예와의 차이점에 대해서만 설명하기로 한다.
도 29에 도시된 바와 같이, 2차측 냉매회로(B)는 액체배관(7)에 4로 전환밸브(10)를 구비하고 있다. 상세하게는, 이 4로 전환밸브(10)는 2차측 열원 열교환기(1)의 액체측으로부터 연장되는 제 1 액체배관(7A)과, 탱크(T)로부터 연장되는 제 2 및 제 3 액체배관(7B, 7C)과, 실내 열교환기(3)의 액체측으로부터 연장되는 제 4 의 액체배관(7D)이 각각 접속되어 있다. 이에 따라, 탱크(T)로부터 밀려난 냉매의 2차측 열원 열교환기(1) 및 실내 열교환기(3)로의 공급상태가 전환된다.
이하, 실내의 냉방 및 난방 운전시에 대하여 설명하기로 한다.
우선, 냉방 운전시에는 상술한 제 17 실시예의 경우와 마찬가지로, 1차측 냉매회로(A)에서는 4로 전환밸브(22)가 실선측으로 전환된다. 한편, 2차측 냉매회로(B)에서도 4로 전환밸브(10)가 실선측으로 전환된다. 이 상태에서, 가압회로(50) 및 감압회로(60)에 의한 가압 및 감압이 반복되고, 도 29의 실선의 화살표로 도시된 바와 같이, 2차측 냉매회로(B)에서는 냉매가 순환하여 실내를 냉방한다.
한편, 실내의 난방 운전시에는 각 4로 전환밸브(22, 10)가 모두 점선측으로 전환되고, 이 상태에서 가압회로(50) 및 감압회로(60)에 의한 가압 및 감압이 반복되며, 2차측 냉매회로(B)에서는, 도 29의 점선의 화살표로 도시된 바와 같이, 상기냉방 운전과는 반대방향으로 냉매가 순환하여 실내를 난방한다.
(제 19 실시예)
다음으로, 본 발명의 제 19 실시예에 대하여 도 30 내지 도 32를 이용하여 설명하기로 한다. 또, 본 실시예도 히트 펌프의 공기 조화장치에 적용한 것이다.
우선, 1차측 냉매회로(A)는 상술한 제 17 실시예와 마찬가지로, 압축기(11) , 4로 전환밸브(22), 실외 열교환기(14), 가열 열교환기(71) 및 제 1 및 제 2 실외전동 팽창밸브(EV-A, EV-B), 냉각 열교환기(72), 1차측 열원 열교환기(12)가 냉매배관(16)에 의해 접속되어 구성되어 있다.
상세하게는, 실외 열교환기(14)의 가스측은 4로 전환밸브(22)에 의해 압축기 (11)의 흡입측과 토출측으로 전환된다. 이 실외 열교환기(14)는 냉방가스 공급관 (CGL)에 의해 가열 열교환기(71)에 접속되어 있다. 이 냉방가스 공급관(CGL)에는 가열 열교환기(71)로만 향하는 냉매의 유통을 허용하는 역류방지 밸브(CV1)가 설치된다. 상기 가열 열교환기(71)의 액체측은 제 1 전자 밸브(SV1)를 통해 제 1 및 제 2 액체 분기관(LSL-1, LSL-2)으로 분기되고, 제 1 분기관(LSL-1)은 제 1 실외전동 팽창밸브(EV-A)를 통해 냉각 열교환기(72)에, 제 2 분기관(LSL-2)은 제 2 실외전동 팽창밸브(EV-B)를 통해 1차측 열원 열교환기(12)에 각각 접속되어 있다.
상기 냉각 열교환기(72)의 가스측은 압축기(11)의 흡입측에 접속되어 있다.상기 1차측 열원 열교환기(12)의 가스측은 역류방지 밸브(CV2)를 통해 4로 전환밸브(22)에 접속되고, 이 4로 전환밸브(22)에 의해 압축기(11)의 흡입측과 토출측으로 전환된다.
상기 제 2 분기관(LSL-2)과 실외 열교환기(14)는 난방 액체배관(WLL)에 의해 접속되고, 이 난방 액체배관(WLL)에는 실외 열교환기(14)로만 향하는 냉매의 유통을 허용하는 역류방지 밸브(CV3)가 설치된다.
상기 가열 열교환기(71) 및 제 1 전자 밸브(SV1) 사이와, 1차측 열원 열교환기(12) 및 역류방지 밸브(CV2) 사이는 난방가스 공급관(WGL)에 의해 접속되어 있다. 이 난방가스 공급관(WGL)에는 1차측 열원 열교환기(12)로의 냉매공급만을 허용하는 역류방지 밸브(CV4)와 제 2 전자 밸브(SV2)가 설치된다. 상기 역류방지 밸브(CV2) 및 4로 전환밸브(22) 사이와 역류방지 밸브(CV1) 및 가열 열교환기(71) 사이는 토출가스 바이패스관(GPL)에 의해 접속되며, 이 토출가스 바이패스관(GPL)에는 가열 열교환기(71)로만 향하는 냉매의 유통을 허용하는 역류방지 밸브(CV5)가 설치된다.
다음으로, 2차측 냉매회로(B)에 대하여 설명하기로 한다.
2차측 냉매회로(B)는 상기 가열 열교환기(71)와의 사이에서 열교환하는 순환용 증발기(51)와 냉각 열교환기(72)와의 사이에서 열교환하는 순환용 응축기(61)와, 1차측 열원 열교환기(12)와의 사이에서 열교환하는 2차측 열원 열교환기(1)와, 이 2차측 열원 열교환기(1)에 대하여 가스배관(6) 및 액체배관(7)에 의해 병렬로 접속된 복수의 실내 열교환기(3, 3, 3) 및 실내전동 팽창밸브(EV1, EV1, EV1)와, 2개의 메인탱크(T1, T2)와, 2개의 서브탱크(ST1, ST2)를 구비하고 있다.
상세하게는, 순환용 증발기(51)의 상단부에 접속하는 가스 공급관(52)은 4개의 분기관(52a∼52d)에 분기되어 각각이 각 메인탱크(Tl, T2) 및 각 서브탱크(ST1, ST2)의 상단부에 개별로 접속되어 있다. 이들 각 분기관(52a∼52d)에는 제 1∼제 4 탱크가압 전자밸브(SV-P1∼SV-P4)가 설치된다.
상기 순환용 증발기(51)의 하단부에 접속하는 액체 회수관(53)은 2개의 분기관(53a, 53b)에 분기되고 각각이 각 서브탱크(ST1, ST2)의 하단부에 개별로 접속되어 있다. 이들 분기관(53a, 53b)에는 서브탱크(ST1, ST2)로부터의 냉매의 유출만을 허용하는 역류방지 밸브(CV6, CV6)가 설치된다.
한편, 순환용 응축기(61)의 상단부에 접속하는 가스 회수관(62)은 4개의 분기관(62a∼62d)에 분기되고 각각이 각 메인탱크(T1, T2) 및 각 서브탱크(ST1, ST2)의 상단부에 개별로 접속되어 있다. 이들 각 분기관(62a∼62d)에는 제 1∼제 4 탱크감압 전자밸브(SV-V1∼SV-V4)가 설치된다.
상기 순환용 응축기(61)의 하단부에 접속하는 액체 공급관(63)은 2개의 분기관(63a, 63b)에 분기되고 각각이 각 메인탱크(T1, T2)의 하단부에 개별로 접속되어 있다. 이들 분기관(63a, 63b)에는 메인탱크(Tl, T2)로의 냉매의 회수만을 허용하는 역류방지 밸브(CV7, CV7)가 설치된다.
상기 실내 열교환기(3)로부터 연장되는 액체배관(7)은 제 1 및 제 2 액체배관(7A, 7B)에 분기되고, 제 1 분기 액체배관(7A)은 제 3 전자 밸브(SV3)를 통해 상기 각 분기관(63a, 63b)에 접속되어 있다. 제 2 분기 액체배관(7B)은 제 4 전자 밸브(SV4) 및 제 5 전자 밸브(SV5)를 통해 2차측 열원 열교환기(1)의 액체측에 접속되어 있다. 이 제 2 분기 액체배관(7B)에서의 제 4 전자 밸브(SV4)와 제 5 전자 밸브(SV5) 사이에는 접속관(17a∼17d)을 통해 각 메인탱크(T1, T2) 및 각 서브탱크(STl, ST2)의 하단부가 접속되어 있다.
또, 이 각 접속관(17a∼17d)에는 각 메인탱크(T1, T2) 및 각 서브탱크(ST1, ST2)로부터 제 2 분기 액체배관(7B)으로만 향하는 냉매의 유통을 허용하는 역류방지 밸브(CV8, CV8,···)가 설치된다. 제 2 분기 액체배관(7B)에서의 제 5 전자 밸브(SV5) 및 2차측 열원 열교환기(1) 사이와 분기관(63a, 63b)은 냉방 액체 회수관 (CLL)에 의해 접속되어 있고, 이 냉방 액체 회수관에는 제 6 전자 밸브(SV6)가 설치된다.
이하, 실내의 냉방 및 난방운전 동작에 대하여 설명하기로 한다.
냉방 운전시에는, 우선 1차측 냉매회로(A)에서는 4로 전환밸브(22)가 실선측으로 전환되어 제 1 전자 밸브(SV1)를 개구하고 제 2 전자 밸브(SV2)를 폐쇄한다. 한편, 2차측 냉매회로(B)에서는 제 1 및 제 3 탱크가압 전자밸브(SV-P1, SV-P3), 제 2 및 제 4 탱크감압 전자 밸브(SV-V2, SV-V4), 제 4 전자 밸브(SV-4) 및 제 6 전자 밸브(SV-6)를 개구하고, 제 2 및 제 4 탱크가압 전자밸브(SV-P2, SV-P4), 제 1 및 제 3 탱크감압 전자밸브(SV-V1, SV-V3), 제 3 전자 밸브(SV-3) 및 제 5 전자 밸브(SV5)를 폐쇄한다.
이 상태에서, 1차측 냉매회로(A)에서는 도 31의 실선의 화살표로 도시된 바와 같이, 압축기(11)로부터 토출된 고온고압의 가스냉매가 실외 열교환기(14) 및가열 열교환기(71)를 차례로 흘러 응축된다. 그 후, 이 냉매는 냉각 열교환기(72) 및 1차측 열원 열교환기(12)에 분류되고, 각 실외전동 팽창밸브(EV-A, EV-B)에서 감압된 후 냉각 열교환기(72)에서는 순환용 응축기(61)의 냉매와 열교환하고, 1차측 열원 열교환기(12)에서는 2차측 열원 열교환기(1)의 냉매와 열교환을 하여 증발된다. 이들 증발된 냉매는 압축기(11)로 되돌아간다. 이 순환동작을 반복한다.
한편, 2차측 냉매회로(B)에서는 제 1 메인탱크(T1) 및 제 1 서브탱크(ST1)의 내압이 고압이 되고, 반대로 제 2 메인탱크(T2) 및 제 2 서브탱크(ST2)의 내압이 저압이 된다. 이에 따라, 도 31에 실선의 화살표로 도시된 바와 같이, 제 1 메인탱크(T1)로부터 밀려난 액체 냉매가 제 2 분기 액체배관(7B)을 거쳐 실내전동 팽창밸브(EV1)에 의해 감압된 후, 실내 열교환기(3)에서 실내공기와 열교환하여 증발되어 실내공기를 냉각시킨다. 그 후, 이 냉매는 2차측 열원 열교환기(1)에서 응축되고 냉방 액체 회수관(CLL)을 거쳐 제 2 메인탱크(T2)로 회수된다. 한편, 제 1 서브탱크(ST1)는 순환용 증발기(51)와 균압되어 있으므로 도 31에 점선의 화살표로 도시된 바와 같이, 이 제 1 서브탱크(ST1)의 액체 냉매가 순환용 증발기(51)에 공급된다. 또, 이 때 제 2 서브탱크(ST2)에는 제 2 분기 액체배관(7B)을 흐르는 냉매의 일부가 회수된다.
이 동작을 소정시간 행한 후 2차측 냉매회로(B)의 전자 밸브를 전환한다. 즉, 제 1 및 제 3 탱크가압 전자밸브(SV-P1, SV-P3), 제 2 및 제 4 탱크감압 전자밸브(SV-V2, SV-V4)를 폐쇄하고, 제 2 및 제 4 탱크가압 전자밸브(SV-P2, SV-P4),제 1 및 제 3 탱크감압 전자밸브(SV-V1, SV-V3)를 개구한다. 이에 따라, 제 1 메인탱크(T1) 및 제 1 서브탱크(ST1)의 내압은 저압이 되고, 반대로 제 2 메인탱크(T2) 및 제 2 서브탱크(ST2)의 내압은 고압이 된다. 이 때문에, 제 2 메인탱크(T2)로부터 밀려난 액체 냉매가 순환하여 제 1 메인탱크(T1)에 회수되는 냉매순환 상태로 된다. 또한, 제 2 서브탱크(ST2)의 액체 냉매가 순환용 증발기(51)에 공급되고, 제 1 서브탱크(ST1)에 제 2 분기 액체배관(7B)을 흐르고 있는 냉매의 일부가 회수된다.
이 전자 밸브의 전환동작을 반복하고, 2차측 냉매회로(B)에서는 냉매가 순환하여 실내를 냉방한다.
다음으로, 실내의 난방 운전시에 대하여 설명하기로 한다.
난방 운전시에는, 우선 1차측 냉매회로(A)에서는 4로 전환밸브(22)가 점선측으로 전환되어 제 2 전자 밸브(SV2)를 개구하고 제 1 전자 밸브(SV1)를 폐쇄한다. 한편, 2차측 냉매회로(B)에서는 제 3 전자 밸브(SV3) 및 제 5 전자 밸브(SV5) 을 개구하고 제 4 전자 밸브(SV4) 및 제 6 전자 밸브(SV6)를 폐쇄한 상태에서, 다른 전자 밸브의 개폐동작이 반복된다.
즉, 상술한 냉방 운전의 경우와 같이, 제 1 및 제 3 탱크가압 전자밸브(SV-P1, SV-P3) 및 제 2 및 제 4 탱크감압 전자밸브(SV-V2, SV-V4)를 개구하고 제 2 및 제 4 탱크가압 전자밸브(SV-P2, SV-P4) 및 제 1 및 제 3 탱크감압 전자밸브(SV-V1, SV-V3)를 폐쇄한 상태와, 반대로, 제 1 및 제 3 탱크가압 전자밸브(SV-P1, SV-P3) 및 제 2 및 제 4 탱크감압 전자밸브(SV-V2, SV-V4)를 폐쇄하고 제 2 및 제 4 탱크가압 전자밸브(SV-P2, SV-P4) 및 제 1 및 제 3 탱크감압 전자밸브(SV-V1, SV-V3)를개구한 상태가 교대로 전환된다.
이에 따라, 1차측 냉매회로(A)에서는 도 32의 실선의 화살표로 도시된 바와 같이, 압축기(11)로부터 토출된 고온고압의 가스냉매가 토출가스 바이패스관(GPL)을 거쳐 가열 열교환기(71)로부터 순환용 증발기(51)의 냉매와 열교환하여 현열 변화한다. 그 후, 이 가스냉매는 난방가스 공급관(WGL)을 거쳐 1차측 열원 열교환기 (12)로 흐르고, 여기에서 2차측 열원 열교환기(1)의 냉매와 열교환하여 응축된다. 이 응축한 액체 냉매는 제 2 실외전동 팽창밸브(EV-B)에서 감압된 후, 분류되어 냉각열 교환기(72) 및 실외 열교환기(14)에 흐른다. 냉각 열교환기(72)에서는 순환용 응축기(61)의 냉매와 열교환하고, 실외 열교환기(14)에서는 외기와 열교환하여 증발되어 각각 압축기(11)로 되돌아간다. 이 순환동작을 반복한다.
한편, 2차측 냉매회로(B)에 있어서는, 예를 들면 제 1 메인탱크(T1) 및 제 1 서브탱크(ST1)의 내압이 고압이 되고, 반대로 제 2 메인탱크(T2) 및 제 2 서브탱크(ST2)의 내압이 저압이 되는 상태에서는, 도 32에 실선의 화살표로 도시된 바와 같이, 제 1 메인탱크(T1)로부터 밀려난 액체 냉매가 제 2 분기 액체배관(7B)을 통해 2차측 열원 열교환기(1)를 향하여 흐르고, 이 2차측 열원 열교환기(1)에서 증발된 후 실내 열교환기(3)에서 응축되어 제 1 분기 액체배관(7A)을 거쳐 제 2 메인탱크(T2)에 회수된다. 이 때에도 도 32에 점선의 화살표로 도시된 바와 같이, 제 1 서브탱크(ST1)의 액체 냉매가 순환용 증발기(51)에 공급되고, 제 2 서브탱크(ST2)에는 제 2 분기 액체배관(7A)으로부터 냉매가 회수되고 있다. 그리고, 상술한 바와 같이, 전자 밸브의 전환 동작이 반복되어, 2차측 냉매회로(B)에서는 냉매가 순환하여 실내를 난방한다.
(제 20 실시예)
다음으로, 본 발명의 제 20 실시예를 도 33 내지 도 35에 기초하여 설명하기로 한다. 또, 본 실시예도 히트 펌프의 공기 조화장치에 적용한 것이며, 주된 구성은 상술한 제 19 실시예와 같으므로 여기에서는 제 19 실시예와의 차이점에 대해서만 설명하기로 한다.
1차측 냉매회로(A)는 가열 열교환기(71)와 제 1 전자 밸브(SV1) 사이에 전동팽창 밸브(EV-C)를 구비하는 동시에, 이 전동 팽창 밸브(EV-C)를 바이패스하는 바이패스관(BPL)을 구비하고 있다. 이 바이패스관(BPL)에는 모세관 튜브(CT)가 설치된다. 1차측 열원 열교환기(12)의 액체측에는 상기 전동 팽창 밸브(EV-B) 대신 모세관 튜브(CT)가 설치된다. 그 밖의 구성은 상술한 제 19 실시예와 거의 같다.
한편, 2차측 냉매회로(B)는 제 1 서브탱크(ST1)의 상단부가 제 1 메인탱크(T1)의 상단부에, 제 1 서브탱크(ST1)의 상단부가 제 1 메인탱크(T1)의 상단부에 각각 접속되어 있다. 각 메인탱크(T1, T2)에 대한 순환용 증발기(51) 및 순환용 응축기(61)의 접속상태를 전환하는 전자 밸브(SV-P1, SV-P2, SV-V1, SV-V2)의 전환 동작만으로 각 서브탱크(STl, ST2)에 대한 순환용 증발기(51) 및 순환용 응축기 (61)의 접속상태가 전환된다. 각 메인탱크(Tl, T2)에 연결되는 접속관(17a, 17b)은 일부가 분기관(17a-A, 17b-A)에 분기되고, 역류방지 밸브(CV9, CV9)를 통해 제 1 액체배관(7A)에도 접속되어 있다. 그 밖의 구성은 상술한 제 19 실시예와 거의 같다.
본 실시예의 냉매회로에서의 냉방 운전시에는 도 34에 화살표로 도시된 바와 같이, 또한 난방 운전시에는 도 35에 화살표로 도시된 바와 같이, 각각 냉매가 순환하여 실내의 냉방 및 난방을 한다. 이들 냉매 순환동작은 상술한 제 19 실시예의 경우와 거의 같으므로 여기에서는 상세한 내용을 생략한다. 또, 1차측 냉매회로(A)에서, 냉방 운전시에는 전동 팽창 밸브(EV-C)가 폐쇄되어 모세관 튜브(CT)에 의해 냉매의 감압이 행하여지는 한편, 난방 운전시에는 이 전동 팽창 밸브(EV-C)가 개구되어 냉매가 감압되지 않고 1차측 열원 열교환기(12)에 흐른다.
또한, 2차측 냉매회로(B)에서, 냉방 운전시에는 2차측 열원 열교환기(1)에서 응축된 냉매가 제 1 액체배관(7A) 및 분기관(17b-A)을 거쳐 메인탱크(T2)에 회수된다. 한편, 난방 운전시에는 실내 열교환기(3)에서 응축된 냉매가 제 1 액체배관(7A) 및 분기관(17b-A)을 거쳐 메인탱크(T2)에 회수된다.
(제 21 실시예)
다음으로, 본 발명의 제 21 실시예에 대하여 설명하기로 한다. 또, 본 실시예도 히트 펌프의 공기 조화장치에 적용한 것이며, 주된 구성은 상술한 제 20 실시예와 같으므로 여기에서는 제 20 실시예와의 차이점에 대해서만 설명하기로 한다.
1차측 냉매회로(A)는 상술한 제 20 실시예에 비하여 난방가스 공급관(WGL)이 설치되어 있지 않고, 또한 1차측 열원 열교환기(12)와 4로 전환밸브(22)를 접속하는 배관에는 역류방지 밸브가 설치되어 있지 않다.
2차측 냉매회로(B)는 각 메인탱크(T1, T2) 및 각 서브탱크(ST1, ST2)의 상단부에 대한 순환용 증발기(51) 및 순환용 응축기(61)의 접속상태는 상술한 제 19 실시예의 것이 채용되어 있다.
또한, 본 실시예에서는 난방 운전시의 순환용 증발기(51)의 증발온도가 2차측 열원 열교환기(1)에서의 증발온도보다 높게 설정되어 있다. 즉, 제 11 실시예에서, 순환용 응축기(61)에서의 응축온도를 2차측 열원 열교환기(1)에서의 응축온도보다 낮게 한 것과 마찬가지로, 열교환기의 능력에 차이를 두고 있다.
구체적으로, 가열 열교환기(71)에 연결되는 제 1 가스 공급관(GL-1)과 1차측 열원 열교환기(12)에 연결되는 제 2 가스공급관(GL-2)은 배관 직경이 다르고, 제 1 가스 공급관(GL-1)의 유량이 제 2 가스 공급관(GL-2)의 유량보다 소정의 비율만큼 작게 설정되어 있다. 이에 대하여, 가열 열교환기(17)와 순환용 증발기(51)의 열교환 면적은 1차측 열원 열교환기(12)와 2차측 열원 열교환기(1)의 열교환 면적보다 작게 설정되고, 그 비율은 상기 소정의 비율보다 작게 설정되어 있다.
예를 들면, 제 1 가스 공급관(GL-1)의 유량과 제 2 가스 공급관(GL-2)의 유량의 비가 1:10인 경우에, 가열 열교환기(71)와 순환용 증발기(51)의 열교환 면적과 1차측 열원 열교환기(12)와 2차측 열원 열교환기(1)의 열교환 면적의 비는 2:10으로 설정되어 있다. 이에 따라, 냉매 유량에 대한 열교환기로서의 능력은 순환용 증발기(51) 쪽이 2차측 열원 열교환기(1)쪽보다 높고, 이 때문에 순환용 증발기(51)의 증발온도는 2차측 열원 열교환기(1)의 증발온도보다 높아진다. 이 결과, 순환용 증발기(51)의 내부 압력이 2차측 열원 열교환기(1)의 내부 압력보다 높게 되고, 난방 운전시에는, 메인탱크(T1, T2)로부터 2차측 열원 열교환기(1)를 향하여 액체 냉매를 밀어낸다. 그 밖의 구성은, 상술한 제 20 실시예와 거의 같다.
그리고, 본 실시예의 냉매회로에서의 냉방 운전시에는 도 37에 화살표로 도시된 바와 같이, 각 냉매회로(A, B)에서 냉매가 순환되어 실내의 냉방을 행한다. 이 냉매 순환동작은 상술한 제 19 실시예 혹은 제 20 실시예의 경우와 거의 같기 때문에 여기에서는 상세한 내용을 생략하기로 한다.
한편, 난방 운전시의 1차측 냉매회로는 도 38에 화살표로 도시된 바와 같이, 압축기(11)로부터의 토출냉매가 가열 열교환기(71)와 1차측 열원 열교환기(12)로 분류되어 각각에서 응축된다. 그리고, 가열 열교환기(71)에서 응축된 냉매는 분기관(LSL-1)을 거쳐 냉각 열교환기(72)로 흐르고, 순환용 응축기(61)와의 사이에서 열교환하여 증발된 후 압축기(11)로 되돌아간다. 한편, 1차측 열원 열교환기(12)에서 응축된 냉매는 난방 액체배관(WLL)을 거쳐 실외 열교환기(14)로 흐르고, 외기와 열교환하여 증발된 후 압축기(11)로 되돌아간다.
2차측 냉매회로(B)에서는 도 38에 화살표로 도시된 바와 같이, 냉매가 순환하여 실내를 난방한다. 이 2차측 냉매회로(B)에서의 냉매 순환동작은 상술한 제 19 실시예 혹은 제 20 실시예의 경우와 거의 같으므로 여기에서는 상세한 내용을 생략하기로 한다.
(그 밖의 실시예)
또, 상술한 각 실시예에서는 본 발명에 관한 열반송 장치를 공기 조화장치의 냉매회로에 적용한 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 기타 여러가지 냉동기에 적용해도 된다.
또한, 제 1 내지 제 10 실시예에서는 탱크(T)를 접속관(17)에 의해액체배관(7)에 접속하도록 하였지만, 이 탱크(T)를 액체배관(7)에 직접적으로 접속하도록 해도 된다.
또한, 상술한 각 실시예 중 탱크(T1, T2)나 서브탱크(ST1, ST2)를 복수개 설치한 것에 대해서는, 이들을 3개 이상 배치해도 된다. 즉, 2개 이상의 제 1 탱크 (T1) 및 제 1 서브탱크(ST1)와, 2개 이상의 제 2 탱크(T2) 및 제 2 서브탱크(ST2)를 설치하고, 제 1 탱크(T1) 및 제 1 서브탱크(ST1)가 동일한 기능을 하고, 제 2 탱크(T2) 및 제 2 서브탱크(ST2)가 동일한 기능을 하도록 해도 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 공기 조화장치의 냉매회로 등으로서 이용 가능한 열반송 장치에 유용하며, 특히, 펌프 등의 구동원을 필요로 하지 않고 열반송 매체를 순환시켜 열반송을 행하므로, 기기의 배치 위치의 제약을 작게 하는 동시에 높은 신뢰성 및 범용성을 얻을 수 있다.

Claims (30)

  1. 열원측 열교환 수단(1)과 이용측 열교환 수단(3)이 가스배관(6) 및 액체배관 (7)에 의해 냉매순환이 가능하게 접속되어 이루어지고, 상기 열원측 열교환 수단(1)이 열원 수단(A)과의 사이에서 열교환을 행하는 냉매회로(B)와,
    상기 액체배관(7)에 연통되어 액체 냉매를 저류하는 탱크수단(T)과,
    상기 탱크수단(T)의 내부 압력을 상승시키는 가압 동작과 내부 압력을 하강시키는 감압 동작을 교대로 행하는 압력 조절수단(18)과,
    상기 압력 조절수단(18)의 가압 동작시에는 상기 탱크수단(T)으로부터 증발기로 되는 열교환 수단으로만 액체 냉매의 공급을 허용하는 한편, 감압 동작시에는 응축기로 되는 열교환 수단으로부터 탱크수단(T)으로만 액체 냉매의 회수를 허용하고, 냉매회로(B)의 냉매를 순환시켜 이용측 열교환 수단(3)에 흡열 또는 방열을 행하게 하는 냉매 제어수단(H)을 구비하며,
    상기 압력 조절수단(18)은 탱크수단(T)에 압력관(19)을 통해 연결된 압력 발생수단(18a, 18c, 19c)을 포함하고, 가압 동작시에 압력 발생수단(18a, 18c, 19c)으로부터 탱크수단(T)의 내부에 고압을 작용시키는 한편, 감압 동작시에 압력 발생수단(18a, 18c, 19c)으로부터 탱크수단(T)의 내부로 저압을 작용시키는 것을 특징으로 하는 열반송 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    이용측 열교환 수단(3)은 흡열을 행하는 증발기이고,
    냉매 제어수단(H)은,
    압력 조절수단(18)의 가압 동작시, 탱크수단(T)으로부터 이용측 열교환 수단(3)으로의 액체 냉매의 공급을 허용하는 동시에 탱크수단(T)으로부터 열원측 열교환수단(1)으로의 액체 냉매의 공급을 저지하는 한편,
    압력 조절수단(18)의 감압 동작시, 열원측 열교환 수단(1)으로부터 탱크수단(T)으로의 액체 냉매의 회수를 허용하는 동시에 이용측 열교환 수단(3)으로부터 탱크수단(T)으로의 액체 냉매의 회수를 저지하는 것을 특징으로 하는 열반송 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    이용측 열교환 수단(3)은 방열을 행하는 응축기이고,
    냉매 제어수단(H)은,
    압력 조절수단(18)의 가압 동작시, 탱크수단(T)으로부터 열원측 열교환 수단(1)으로의 액체 냉매의 공급을 허용하는 동시에 탱크수단(T)으로부터 이용측 열교환 수단(3)으로의 액체 냉매의 공급을 저지하는 한편,
    압력 조절수단(18)의 감압 동작시, 이용측 열교환 수단(3)으로부터 탱크수단(T)으로의 액체 냉매의 회수를 허용하는 동시에 열원측 열교환 수단(1)으로부터 탱크수단(T)으로의 액체 냉매의 회수를 저지하는 것을 특징으로 하는 열반송 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    압력 발생수단은 액체 냉매가 저류 가능한 저류용기(18a)이며,
    압력 조절수단(18)은 가압 동작시 저류용기(18a)의 액체 냉매에 열을 부여하여 이 액체 냉매를 증발시켜 이 저류용기(18a)의 내압을 상승시키는 한편, 감압 동작시 저류용기(18a)의 가스 냉매로부터 열을 빼앗아 이 가스냉매를 응축시켜 이 저류용기(18a)의 내압을 하강시키는 것을 특징으로 하는 열반송 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    압력 발생수단은 압축기(18c)이며,
    압력관(19)의 압축기(18c)에 대한 접속상태는 전환수단(I)에 의해 압축기(18c)의 토출측과 흡입측으로 전환되고,
    압력 조절수단(18)은 전환수단(I)의 전환동작에 의해 가압 동작시에 압력관(19)을 압축기(18c)의 토출측에 접속시키는 한편, 감압 동작시에 압력관(19)을 압축기(18c)의 흡입측에 접속시키는 것을 특징으로 하는 열반송 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    압력 발생수단은 냉매가 저류 가능한 열교환기(19c)이며,
    압력 조절수단(18)은 가압 동작시에 열교환기(19c)의 냉매에 열을 부여하여 이 열교환기(19c)의 내압을 상승시키는 한편, 감압 동작시에 열교환기(19c)의 냉매로부터 열을 빼앗아 이 열교환기(19c)의 내압을 하강시키는 것을 특징으로 하는 열반송 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    압력 조절수단(18)은 압축기(D1)와 제 1 열교환기(D3)와 감압기구(D4)와 제 2 열교환기(D5)와 압축기(D1)의 토출측에 대한 제 1 열교환기(D3) 및 제 2 열교환기(D5)의 접속상태를 교대로 전환하는 전환수단(D2)을 갖는 냉매회로(D)를 구비하며,
    상기 제 1 열교환기(D3)가 열교환기(19c)와의 사이에서 열교환하고, 전환수단(D2)의 전환동작에 따라 열교환기(19c)의 냉매를 가열 및 냉각하는 것을 특징으로 하는 열반송 장치.
  8. 제 2항에 있어서,
    냉매 제어수단(H)은,
    액체배관(7)에서의 탱크수단(T)의 접속 위치와 열원측 열교환수단(1) 사이에 설치되어 압력 조절수단(18)의 가압 동작시에 폐쇄되고 감압 동작시에 개구되는 제 1 전자 밸브(SV-A)와,
    액체배관(7)에서의 탱크수단(T)의 접속위치와 이용측 열교환수단(3) 사이에 설치되어 압력 조절수단(18)의 가압 동작시에 개구되고 감압 동작시에 폐쇄되는 제 2 전자 밸브(SV-B)로 구성되는 것을 특징으로 하는 열반송 장치.
  9. 제 3항에 있어서,
    냉매 제어수단(H)은,
    액체배관(7)에서의 탱크수단(T)의 접속위치와 열원측 열교환수단(1) 사이에 설치되어 압력 조절수단(18)의 가압 동작시에 개구되고 감압 동작시에 폐쇄되는 제 1 전자 밸브(SV-A)와,
    액체배관(7)에서의 탱크수단(T)의 접속위치와 이용측 열교환 수단(3) 사이에 설치되어 압력 조절수단(18)의 가압 동작시에 폐쇄되고 감압 동작시에 개구되는 제 2 전자 밸브(SV-B)로 구성되는 것을 특징으로 하는 열반송 장치.
  10. 제 2항에 있어서,
    냉매 제어수단(H)은,
    액체배관(7)에서의 탱크수단(T)의 접속위치와 열원측 열교환수단(1) 사이에 설치되어 열원측 열교환수단(1)으로부터 탱크수단(T)으로만 액체 냉매의 유통을 허용하는 제 1 역류방지 밸브(CV1)와,
    액체배관(7)에서의 탱크수단(T)의 접속위치와 이용측 열교환수단(3) 사이에 설치되어 탱크수단(T)으로부터 이용측 열교환수단(3)으로만 액체 냉매의 유통을 허용하는 제 2 역류방지 밸브(CV2)로 구성되는 것을 특징으로 하는 열반송 장치.
  11. 제 3항에 있어서,
    냉매 제어수단(H)은,
    액체배관(7)에서의 탱크수단(T)의 접속위치와 열원측 열교환수단(1) 사이에 설치되어 탱크수단(T)으로부터 열원측 열교환수단(1)으로만 액체 냉매의 유통을 허용하는 제 1 역류방지 밸브(CV3)와,
    액체배관(7)에서의 탱크수단(T)의 접속위치와 이용측 열교환수단(3) 사이에 설치되어 이용측 열교환수단(3)으로부터 탱크수단(T)으로만 액체 냉매의 유통을 허용하는 제 2 역류방지 밸브(CV4)로 구성되는 것을 특징으로 하는 열반송 장치.
  12. 열원측 열교환수단(1)과 이용측 열교환수단(3)이 가스배관(6) 및 액체배관(7)에 의해 냉매순환이 가능하게 접속되어 이루어지며, 상기 열원측 열교환 수단(1)이 열원수단(A)과의 사이에서 열교환을 행하는 냉매회로(B)와,
    상기 액체배관(7)에 서로 병렬로 접속되어 액체 냉매를 저류하는 1이상의 제 1 탱크수단(T1) 및 1이상의 제 2 탱크수단(T2)과,
    상기 제 1 탱크수단(T1)의 내부 압력을 상승시키는 동시에 제 2 탱크수단(T2)의 내부 압력을 하강시키는 제 1 압력상태와, 제 1 탱크수단(T1)의 내부 압력을 하강시키는 동시에 제 2 탱크수단(T2)의 내부 압력을 상승시키는 제 2 압력상태로 교대로 전환되는 압력 조절수단(18)과,
    상기 압력 조절수단(18)의 제 1 압력상태시에는 제 1 탱크수단(T1)으로부터 증발기로 되는 열교환 수단으로 액체 냉매를 공급하는 동시에 응축기로 되는 열교환 수단으로부터 제 2 탱크수단(T2)으로 액체 냉매를 회수하는 한편, 제 2 압력상태시에는 제 2 탱크수단(T2)으로부터 증발기로 되는 열교환 수단으로 액체 냉매를 공급하는 동시에 응축기로 되는 열교환수단으로부터 제 1 탱크수단(T1)으로 액체 냉매를 회수하고, 냉매회로(B)의 냉매를 순환시켜 이용측 열교환수단(3)에 흡열 또는 방열을 연속하여 행하게 하는 냉매 제어수단(H)을 구비하며,
    상기 압력 조절수단(18)은 각 탱크수단(Tl, T2)에 압력관(19d, 19e)을 통해 연결된 압력 발생수단(18A, 18B, D1, El, E2)을 포함하고, 이 압력 발생수단(18A, 18B, Dl, El, E2)에 의해 제 1 압력상태시 제 1 탱크수단(T1)의 내부에 고압을 작용시키고 제 2 탱크수단(T2)의 내부에 저압을 작용시키는 한편, 제 2 압력상태시 제 2 탱크수단(T2)의 내부에 고압을 작용시키고 제 1 탱크수단(T1)의 내부에 저압을 작용시키는 것을 특징으로 하는 열반송 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    이용측 열교환 수단(3)은 흡열을 행하는 증발기이고,
    냉매 제어수단(H)은,
    압력 조절수단(18)의 제 1 압력상태시 제 1 탱크수단(T1)으로부터 이용측 열교환 수단(3)으로 액체 냉매를 공급하는 동시에 열원측 열교환 수단(1)으로부터 제 2 탱크수단(T2)으로의 액체 냉매를 회수하는 한편,
    압력 조절수단(18)의 제 2 압력상태시 제 2 탱크수단(T2)으로부터 이용측 열교환 수단(3)으로 액체 냉매를 공급하는 동시에 열원측 열교환 수단(1)으로부터 제 1 탱크수단(T1)으로 액체 냉매를 회수하도록 액체배관(7)에서의 냉매 유통상태를 전환하는 것을 특징으로 하는 열반송 장치.
  14. 제 12항에 있어서,
    이용측 열교환 수단(3)은 방열을 행하는 응축기이고,
    냉매 제어수단(H)은,
    압력 조절수단(18)의 제 1 압력상태시, 제 1 탱크수단(T1)으로부터 열원측 열교환 수단(1)으로 액체 냉매를 공급하는 동시에 이용측 열교환 수단(3)으로부터 제 2 탱크수단(T2)으로 액체 냉매를 회수하는 한편,
    압력 조절수단(18)의 제 2 압력상태시, 제 2 탱크수단(T2)으로부터 열원측 열교환 수단(1)으로 액체 냉매를 공급하는 동시에 이용측 열교환 수단(3)으로부터 제 1 탱크수단(T1)으로 액체 냉매를 회수하도록 액체배관(7)에서의 냉매 유통상태를 전환하는 것을 특징으로 하는 열반송 장치.
  15. 제 12항에 있어서,
    압력 발생수단은 제 1 탱크수단(T1)에 접속되어 액체 냉매가 저류 가능한 제1 저류용기(18A) 및 제 2 탱크수단(T2)에 접속되어 액체 냉매가 저류 가능한 제 2 저류용기(18B)이며,
    압력 조절수단(18)은 제 1 압력상태시, 제 1 저류용기(18A)의 액체 냉매에 열을 부여하여 이 액체 냉매를 증발시켜 이 저류용기(18A)의 내압을 상승시키는 동시에 제 2 저류용기(18B)의 가스냉매로부터 열을 빼앗아 이 가스냉매를 응축시켜이 저류용(18B)의 내압을 하강시키는 한편, 제 2 압력상태시, 제 2 저류용기(18B)의 액체 냉매에 열을 부여하여 이 액체 냉매를 증발시켜 이 저류용기(18B)의 내압을 상승시키는 동시에 제 1 저류용기(18A)의 가스냉매로부터 열을 빼앗아 이 가스냉매를 응축시켜 이 저류용기(18A)의 내압을 하강시키는 것을 특징으로 하는 열반송 장치.
  16. 제 12항에 있어서,
    압력 발생수단은 압축기(D1)이고,
    제 1 탱크수단(T1) 및 제 2 탱크수단(T2)의 압축기(D1)에 대한 접속 상태의 전환이 전환수단(I)에 의해 압력관(19d, 19e)을 압축기(D1)의 토출측과 흡입측으로 전환함으로써 행해지고,
    압력 조절수단(18)은 제 1 압력상태시 압축기(D1)의 토출측을 제 1 탱크수단(T1)에 접속하고 압축기(D1)의 흡입측을 제 2 탱크수단(T2)에 접속하는 한편, 제 2 압력상태시 압축기(D1)의 토출측을 제 2 탱크수단(T2)에 접속하고 압축기(D1)의 흡입측을 제 1 탱크수단(T1)에 접속하는 것을 특징으로 하는 열반송 장치.
  17. 제 12항에 있어서,
    압력 발생수단은 제 1 탱크수단(T1)에 접속되어 냉매가 저류 가능한 제 1 열교환기(E1) 및 제 2 탱크수단(T2)에 접속되어 냉매가 저류 가능한 제 2열교환기(E2)이며,
    압력 조절수단(18)은 제 1 압력상태시 제 1 열교환기(E1)의 냉매에 열을 부여하여 이 열교환기(E1)의 내압을 상승시키는 동시에 제 2 열교환기(E2)의 냉매로부터 열을 빼앗아 이 열교환기(E2)의 내압을 하강시키는 한편, 제 2 압력상태시 제 2 열교환기(E2)의 냉매에 열을 부여하여 이 열교환기(E2)의 내압을 상승시키는 동시에 제 1 열교환기(E1)의 냉매로부터 열을 빼앗아 이 열교환기(E1)의 내압을 하강시키는 것을 특징으로 하는 열반송 장치.
  18. 제 12항에 있어서,
    압력 조절수단(18)은 압축기(D1)와 제 1 열교환기(D3)와 감압기구(D4)와 제 2 열교환기(D5)와 압축기(D1)의 토출측에 대한 제 1 열교환기(D3) 및 제 2 열교환기(D5)의 접속상태를 교대로 전환하는 전환수단(I)을 갖는 냉매회로(D)를 구비하며,
    제 1 열교환기(D3)가 제 1 탱크수단(T1)에 접속된 제 1 열교환기(E1)와의 사이에서 열교환하고, 제 2 열교환기(D5)가 제 2 탱크수단(T2)에 접속된 제 2 열교환기(E2)와의 사이에서 열교환하며, 전환수단(I)의 전환 동작에 따라 제 1 압력상태와 제 2 압력상태로 전환되는 것을 특징으로 하는 열반송 장치.
  19. 제 12항에 있어서,
    압력 발생수단은 가열용 열교환기(D3)에 의해 가열되는 가압용 열교환기(E2)와 냉각용 열교환기(D5)에 의해 냉각되는 감압용 열교환기(E1)로 구성되며,
    압력 조절수단(18)은 제 1 압력상태시 가압용 열교환기(E2)를 제 1 탱크수단(T1)에 접속하는 동시에 감압용 열교환기(E1)를 제 2 탱크수단(T2)에 접속하는 한편, 제 2 압력상태시 가압용 열교환기(E2)를 제 2 탱크수단(T2)에 접속하는 동시에 감압용 열교환기(E1)를 제 1 탱크수단(T1)에 접속하는 것을 특징으로 하는 열반송 장치.
  20. 제 19항에 있어서,
    압력 조절수단(18)은 압축기(D1)와 가열용 열교환기(D3)와 감압기구(D4)와 냉각용 열교환기(D5)가 냉매 배관에 의해 차례로 접속되어 이루어지는 냉매회로(D)를 구비하는 것을 특징으로 하는 열반송 장치.
  21. 제 1항에 있어서,
    압력 조절수단(18)은 탱크수단(T)의 내부 압력을 상승시켜 이 탱크수단(T)의 액체 냉매를 액체배관(7)에 압출하는 가압 동작을 하는 가압수단(50)과, 탱크수단(T)의 내부 압력을 하강시켜 액체배관(7)으로부터 이 탱크수단(T)으로 액체 냉매를 회수하는 감압 동작을 행하는 감압수단(60)을 구비하며,
    상기 감압수단(60)은 탱크수단(T)에 접속되어 냉매를 응축함으로써 탱크수단(T)의 내부 압력을 하강시키는 순환용 응축기(61)를 구비하고,
    이 순환용 응축기(61)의 응축 압력이 응축기로 되는 열교환 수단의 응축압력보다 낮게 설정되는 것을 특징으로 하는 열반송 장치.
  22. 제 1항에 있어서,
    압력 조절수단(18)은 탱크수단(T)의 내부 압력을 상승시켜 이 탱크수단(T)의 액체 냉매를 액체배관(7)에 압출하는 가압 동작을 하는 가압수단(50)과, 탱크수단(T)의 내부 압력을 하강시켜 액체배관(7)으로부터 이 탱크수단(T)으로 액체 냉매를 회수하는 감압 동작을 하는 감압수단(60)을 구비하고,
    상기 가압수단(50)은 탱크수단(T)에 접속되어 냉매를 증발시킴으로써 탱크수단(T)의 내부 압력을 상승시키는 순환용 증발기(51)를 구비하며,
    이 순환용 증발기(51)의 증발 압력은 증발기로 되는 열교환 수단의 증발압력보다 높게 설정되는 것을 특징으로 하는 열반송 장치.
  23. 제 22항에 있어서,
    순환용 증발기(51)의 상방에는 보조탱크수단(ST)이 설치되며,
    감압수단(60)에 의한 감압 동작시 보조탱크수단(ST)을 감압수단(60) 및 액체배관(7)에 각각 연통시켜 액체배관(7)의 액체 냉매를 보조탱크수단(ST)에 회수하는 한편, 가압수단(50)에 의한 가압 동작시 보조탱크수단(ST)을 가압수단(50)에 연통시켜 보조탱크수단(ST)의 액체 냉매를 순환용 증발기(51)에 낙하 공급시키는 전환수단(I)이 설치되는 것을 특징으로 하는 열반송 장치.
  24. 제 22항에 있어서,
    순환용 증발기(51)의 상방에는 1이상의 제 1 보조탱크수단(ST1) 및 1이상의 제 2 보조탱크수단(ST2)이 설치되고,
    제 1 보조탱크수단(ST1)을 감압수단(60) 및 액체배관(7)에 각각 연통시켜 액체배관(7)의 액체 냉매를 이 제 1 보조탱크수단(ST1)에 회수시키는 동시에, 제 2 보조탱크수단(ST2)을 가압수단(50)에 연통시켜 이 제 2 보조탱크수단(ST2)의 액체 냉매를 순환용 증발기(51)에 낙하 공급시키는 제 1 전환상태와, 제 2 보조탱크수단 (ST2)을 감압수단(60) 및 액체배관(7)에 각각 연통시켜 액체배관(7)의 액체 냉매를 이 제 2 보조탱크수단(ST2)에 회수시키는 동시에, 제 1 보조탱크수단(ST1)을 가압수단(50)에 연통시켜 이 제 1 보조탱크수단(ST1)의 액체 냉매를 순환용 증발기 (51)에 낙하 공급시키는 제 2 전환상태로 전환하는 전환수단(I)이 설치되는 것을 특징으로 하는 열반송 장치.
  25. 제 12항에 있어서,
    압력 조절수단(18)은 제 1 탱크수단(T1) 및 제 2 탱크수단(T2)에 대하여 한쪽의 탱크수단의 내부 압력을 상승시켜 이 탱크수단의 액체 냉매를 액체배관(7)에 밀어내는 가압 동작을 행하는 가압수단(50)과, 다른쪽 탱크수단의 내부 압력을 하강시켜 액체배관(7)으로부터 이 탱크수단으로 액체 냉매를 회수하는 감압 동작을 행하는 감압수단(60)을 구비하고,
    상기 감압수단(60)은 각 탱크수단(T1, T2)에 접속되어 냉매를 응축함으로써각 탱크수단(T1, T2)의 내부 압력을 하강시키는 순환용 응축기(61)를 구비하고,
    이 순환용 응축기(61)의 응축 압력은 응축기로 되는 열교환 수단의 응축압력보다 낮게 설정되며,
    상기 압력 조절수단(18)은 제 1 압력 상태시에 제 1 탱크수단(T1)을 가압수단(50)으로 가압하는 동시에 제 2 탱크수단(T2)을 감압수단(60)으로 감압하는 한편, 제 2 압력 상태시에 제 2 탱크수단(T2)을 가압수단(50)으로 가압하는 동시에 제 1 탱크수단(T1)을 감압수단(60)으로 감압하는 것을 특징으로 하는 열반송 장치.
  26. 제 12항에 있어서,
    압력 조절수단(18)은 제 1 탱크수단(T1) 및 제 2 탱크수단(T2)에 대하여 한쪽 탱크수단의 내부 압력을 상승시켜 이 탱크수단의 액체 냉매를 액체배관(7)에 밀어내는 가압 동작을 행하는 가압수단(50)과, 다른쪽 탱크수단의 내부 압력을 하강시켜 액체배관(7)으로부터 이 탱크수단으로 액체 냉매를 회수하는 감압 동작을 행하는 감압수단(60)을 구비하고,
    상기 가압수단(50)은 각 탱크수단(Tl, T2)에 접속되어 냉매를 증발시킴으로써 각 탱크수단(T1, T2)의 내부 압력을 상승시키는 순환용 증발기(51)를 구비하여,
    이 순환용 증발기(51)의 증발압력은 증발기로 되는 열교환 수단의 증발압력보다 높게 설정되고,
    상기 압력 조절수단(18)은 제 1 압력 상태시에 제 1 탱크수단(T1)을 가압수단(50)에 의해 가압하는 동시에 제 2 탱크수단(T2)을 감압수단(60)에 의해 감압하는 한편, 제 2 압력 상태시에 제 2 탱크수단(T2)을 가압수단(50)으로 가압하는 동시에 제 1 탱크수단(T1)을 감압수단(60)에 의해 감압하는 것을 특징으로 하는 열반송 장치.
  27. 제 26항에 있어서,
    순환용 증발기(51)의 상방에는 1이상의 제 1 보조탱크수단(ST1) 및 1이상의 제 2 보조탱크수단(ST2)이 설치되고,
    이 제 1 보조탱크수단(ST1)을 감압수단(60) 및 액체배관(7)에 각각 연통시켜 액체배관(7)의 액체 냉매를 이 제 1 보조탱크수단(ST1)에 회수시키는 동시에, 제 2 보조탱크수단(ST2)을 가압수단(50)에 연통시켜 이 제 2 보조탱크수단(ST2)의 액체 냉매를 순환용 증발기(51)에 낙하 공급시키는 제 1 전환상태와, 제 2 보조탱크수단 (ST2)을 감압수단(60) 및 액체배관(7)에 각각 연통시켜 액체배관(7)의 액체 냉매를 이 제 2 보조탱크수단(ST2)에 회수시키는 동시에, 제 1 보조탱크수단(ST1)을 가압수단(50)에 연통시켜 이 제 1 보조탱크수단(ST1)의 액체냉매를 순환용 증발기(51)에 낙하 공급시키는 제 2 전환상태로 전환하는 전환수단(I)이 설치되는 것을 특징으로 하는 열반송 장치.
  28. 제 21항 또는 제 25항에 있어서,
    감압수단(60)은 탱크수단(T)의 상단부와 순환용 응축기(61)의 가스측을 접속하는 가스회수관(62)과, 탱크수단(T)의 하단부와 순환용 응축기(1)의 액체측을 접속하는 액체 공급관(63)을 구비하고,
    상기 액체 공급관(63)은 액체배관(7)과는 독립하여 탱크수단(T)의 하단부에 접속되는 것을 특징으로 하는 열반송 장치.
  29. 제 1항 또는 제 12항에 있어서,
    압력 조절수단(18)은 탱크수단(T)의 내부 압력을 상승시켜 이 탱크수단(T)의 액체 냉매를 액체배관(7)에 압출하는 가압 동작을 행하는 가압수단(50)과, 탱크수단(T)의 내부 압력을 하강시켜 액체배관(7)으로부터 이 탱크수단(T)으로 액체 냉매를 회수하는 감압 동작을 행하는 감압수단(60)을 구비하며,
    상기 감압수단(60)은 탱크수단(T)에 접속되어 냉매를 응축시킴으로써 탱크수단(T)의 내부 압력을 하강시키는 순환용 응축기(61)를 구비하고,
    상기 가압수단(50)은 탱크수단(T)에 접속되어 냉매를 증발시킴으로써 탱크수단(T)의 내부 압력을 상승시키는 순환용 증발기(51)를 구비하는 한편,
    열원수단(A)은 압축기(11), 열원측 열교환수단(1)의 사이에서 열교환을 행하는 제 1 열교환 수단(12)과, 순환용 응축기(61) 사이에서 열교환을 행하는 제 2 열교환 수단(72)과, 순환용 증발기(51) 사이에서 열교환을 행하는 제 3 열교환 수단(71)을 구비하고, 이용측 열교환 수단(3)의 방열 운전시 압축기(11)로부터 토출된 가스냉매를 제 3 열교환 수단(71)에서 순환용 증발기(51)와의 사이에서 열교환을 행하여 현열(顯熱) 변화시킨 후, 제 1 열교환 수단(12)에서 열원측 열교환 수단(1)과의 사이에서 열교환을 행하여 응축시키고, 또 제 2 열교환 수단(72)에서 순환용 응축기(61)와의 사이에서 열교환을 행하여 증발시키는 것을 특징으로 하는 열반송 장치.
  30. 제 1항 또는 제 12항에 있어서,
    압력 조절수단(18)은 탱크수단(T)의 내부 압력을 상승시켜 이 탱크수단(T)의 액체 냉매를 액체배관(7)에 압출하는 가압 동작을 하는 가압수단(50)과, 탱크수단(T)의 내부 압력을 하강시켜 액체배관(7)으로부터 이 탱크수단(T)으로 액체 냉매를 회수하는 감압 동작을 행하는 감압수단(60)을 구비하며,
    상기 감압수단(60)은 탱크수단(T)에 접속되어 냉매를 응축시킴으로써 탱크수단(T)의 내부 압력을 하강시키는 순환용 응축기(61)를 구비하고,
    상기 가압수단(50)은 탱크수단(T)에 접속되어 냉매를 증발시킴으로써 탱크수단(T)의 내부 압력을 상승시키는 순환용 증발기(51)를 구비하는 한편,
    열원수단(A)은 압축기(11), 열원측 열교환수단(1)의 사이에서 열교환을 행하는 제 1 열교환 수단(12)과, 순환용 응축기(61) 사이에서 열교환을 행하는 제 2 열교환 수단(72)과, 순환용 증발기(51) 사이에서 열교환을 행하는 제 3 열교환 수단(71)을 구비하며, 이용측 열교환 수단(3)의 방열 운전시 압축기(11)로부터 토출된 가스냉매를 제 3 열교환 수단(71) 및 제 1 열교환 수단(12)으로 분류(分流)하고, 제 3 열교환 수단(71)에서 순환용 증발기(51)와의 사이에서 열교환을 행하여 응축시키는 동시에 제 1 열교환 수단(12)에서 열원측 열교환 수단(1)과의 사이에서 열교환을 행하여 응축시키고, 그 후 응축냉매를 제 2 열교환 수단(72)에서 순환용 응축기(61)와의 사이에서 열교환하여 증발시키는 것을 특징으로 하는 열반송 장치.
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