KR200430990Y1 - Heat pump type Cooling and heating by subterranean heat on the water - Google Patents

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KR200430990Y1 KR2020060023546U KR20060023546U KR200430990Y1 KR 200430990 Y1 KR200430990 Y1 KR 200430990Y1 KR 2020060023546 U KR2020060023546 U KR 2020060023546U KR 20060023546 U KR20060023546 U KR 20060023546U KR 200430990 Y1 KR200430990 Y1 KR 200430990Y1
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박지선
변두섭
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주식회사 삼영
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Abstract

본 고안은 지열을 이용한 히트 펌프식 냉난방 장치에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 물이 고인 저수지의 바닥의 지중에 열교환 수단을 설치하여 열교환된 냉매를 이용하여 냉난방을 이룰 수 있게 한 수중 지열을 이용한 히트 펌프식 냉난방 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a heat pump type air-conditioning apparatus using geothermal heat, and more specifically, heat using underwater geothermal heat to achieve cooling and heating using heat exchanged refrigerant by installing heat exchange means in the ground of a reservoir of water It is related with a pump type air-conditioning apparatus.

이러한 본 고안에 따른 수중 지열을 이용한 히트 펌프식 냉난방 장치는 실내 열교환기를 포함하는 실내기와, 상기 실내 열교환기와 제1 연결관을 통해 연결된 압축기와 이 압축기와 제2 연결관을 통해 연결된 실외 열교환기 및 송풍기가 구비된 실외기, 및 상기 실내,외 열교환기를 상호 연결하며 사이에 팽창밸브가 구비되어 있는 제3 연결관을 포함하는 히트 펌프식 냉난방 장치에 있어서, 상기 제2 연결관과 제3 연결관의 사이에 연결되어 내부로 순환되는 냉매의 온도가 가변될 수 있도록 열교환부를 포함하는 지열 교환관과 ; 상기 지열 교환관이 통과하여 설치되고, 중단의 지열 수집부가 수중의 지중에 매설되어 순환하는 냉매가 지열에 의해 열교환이 이루어지는 지열 순환부를 더 구비함을 특징으로 한다.The heat pump type air-conditioning apparatus using underwater geothermal heat according to the present invention includes an indoor unit including an indoor heat exchanger, a compressor connected through the indoor heat exchanger and a first connection pipe, an outdoor heat exchanger connected through the compressor and a second connection pipe, and In the heat pump type air-conditioning apparatus including an outdoor unit having a blower, and a third connecting pipe interconnecting the indoor and outdoor heat exchangers and having an expansion valve therebetween, wherein the second connecting pipe and the third connecting pipe A geothermal heat exchanger tube including a heat exchanger so as to vary a temperature of a refrigerant circulated therein and connected between the geothermal heat exchangers; The geothermal heat exchanger tube is installed to pass through, and the geothermal collector portion of the suspension is further characterized by further comprising a geothermal circulation section in which the refrigerant circulated in the ground and heat exchanged by the geothermal heat.

수중 지열, 냉난방 장치, 히트펌프, 연결관, 지열 순환, 지열 교환 Underwater Geothermal, Air Conditioning Units, Heat Pumps, Connectors, Geothermal Circulation, Geothermal Heat Exchange

Description

수중의 지중 지열을 이용한 히트 펌프식 냉난방 장치{Heat pump type Cooling and heating by subterranean heat on the water}Heat pump type Cooling and heating unit using subterranean geothermal heat {Heat pump type Cooling and heating by subterranean heat on the water}

도 1은 본 고안의 제1 실시예에 따른 냉난방 장치를 나타낸 전체 구성도.1 is an overall configuration diagram showing a heating and cooling device according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 본 고안의 제2 실시예에 따른 냉난방 장치를 나타낸 전체 구성도.2 is an overall configuration diagram showing a heating and cooling device according to a second embodiment of the present invention.

도 3은 본 고안에 따른 냉난방 장치의 동절기 사용상태인 실내 난방상태를 나타낸 작동 구성도로서, 3 is an operation configuration diagram showing an indoor heating state of the winter use state of the air conditioning and heating device according to the present invention,

도 3a는 직렬 연결 방식일 때  3A is a series connection method

도 3b는 병렬 연결 방식일 때  3b is a parallel connection method

도 4는 본 고안에 따른 냉난방 장치의 동절기에 사용중 실외 열교환기의 냉매가 언 상태를 나타낸 작동 구성도.Figure 4 is an operating configuration showing a state in which the refrigerant of the outdoor heat exchanger frozen during use in the winter of the heating and cooling device according to the present invention.

도 5는 본 고안에 따른 냉난방 장치의 하절기 사용 상태인 실내 냉방상태를 나타낸 작동 구성도.Figure 5 is an operating configuration showing the indoor cooling state in the summer use state of the air conditioning device according to the present invention.

도 5a는 직렬 연결 방식일 때  5a shows a series connection method

도 5b는 병렬 연결 방식일 때  5b is a parallel connection method

도 6a 및 6b는 본 고안에 따른 냉난방 장치의 직렬 연결 방식의 서로 다른 일예를 나타낸 구성도.Figure 6a and 6b is a diagram showing a different example of the series connection method of the heating and cooling device according to the present invention.

도 7a 및 7b는 본 고안에 따른 냉난방 장치의 병렬 연결 방식의 서로 다른 일예를 나타낸 구성도.7a and 7b is a view showing a different example of the parallel connection of the heating and cooling device according to the present invention.

도 8은 본 고안에 따른 병렬 통과관에 포함되는 굴곡부의 다른 실시예를 나타낸 개략 단면도. Figure 8 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of the bent portion included in the parallel pass-through tube according to the present invention.

도 9는 종래의 히트 펌프식 냉난방 장치를 나타낸 전체 구성도. 9 is an overall configuration diagram showing a conventional heat pump type air conditioner.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1 : 실내기1: indoor unit

11 : 실내 열교환기  11: indoor heat exchanger

12 : 송풍기   12 blower

2 : 실외기2: outdoor unit

21 : 압축기  21: compressor

22 : 실외 열교환기  22: outdoor heat exchanger

23 : 송풍기  23: blower

3 : 연결관3: connector

31 : 제1 연결관  31: first connector

32 : 제2 연결관  32: second connector

33 : 제3 연결관 331 : 팽창밸브  33: third connector 331: expansion valve

4 : 지열 교환관4: geothermal heat exchanger tube

41 : 열교환부 411 : 굴곡부 412 : 열 전도핀  41: heat exchanger 411: bend 412: heat conduction fin

42 : 펌프  42: pump

43 : 차단밸브  43: isolation valve

5 : 지열 순환부5: geothermal circulation

51 : 지열 수집부 511 : 굴곡부 512 : 열 전도핀    51: geothermal collector 511: bend 512: heat conduction fin

52 : 펌프    52: pump

6 : 가습 장치6: humidifier

본 고안은 수중 지열을 이용한 히트 펌프식 냉난방 장치에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 댐이나 하천, 호수 등 물이 고인 지역(이하, '저수지'라 한다.)의 수중의 지중에 열교환 수단을 설치하여 열교환된 냉매를 이용하여 냉난방을 이룰 수 있게 한 수중 지열을 이용한 히트 펌프식 냉난방 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a heat pump type air-conditioning system using underwater geothermal heat, and more specifically, by installing heat exchange means in the water in the area where water is accumulated, such as dams, rivers, and lakes (hereinafter referred to as 'reservoir'). The present invention relates to a heat pump type air conditioner using underwater geothermal heat that enables cooling and heating using heat exchanged refrigerant.

더욱 상세하게는 고인 물에 의해 외기가 차단되어 보다 일정한 온도를 유지하고 있는 수중의 지중에 열교환 수단을 매설함으로서 열교환 수단이 매설되는 깊이를 낮게 할 수 할 수 있어 열교환 수단의 매설을 용이하게 할 수 있는 수중 지열을 이용한 히트 펌프식 냉난방 장치에 관한 것이다.More specifically, by embedding the heat exchange means in the underground where water is blocked by standing water and maintaining a more constant temperature, the depth at which the heat exchange means is embedded can be lowered, making it easier to bury the heat exchange means. The present invention relates to a heat pump type air conditioner using underwater geothermal heat.

또한, 고안은 위와 같이 저수지의 바닥에 열교환 수단을 매설하여 열교환된 냉매로 냉난방을 수행함으로서 동절기에 실외 열교환기를 순환하는 냉매가 외부의 찬 대기 온도로 얼 경우에도 장치의 가동을 가능하게 함은 물론 시간이 경과되면 정상 상태로 가동되게 하는 수중 지열을 이용한 히트 펌프식 냉난방 장치에 관한 것이다. In addition, the invention is to install the heat exchange means at the bottom of the reservoir as described above to perform the cooling and heating with the heat-exchanged refrigerant to enable the operation of the device even when the refrigerant circulating the outdoor heat exchanger in the winter freezes to the outside cold atmospheric temperature The present invention relates to a heat pump type heating and cooling device using underwater geothermal heat that is operated in a steady state when time passes.

일반적으로 히트 펌프라 함은 저온의 열원으로부터 열을 흡수하여 고온의 열원에 열을 주는 장치를 말하는 것으로 실내의 냉,난방에 널리 사용되는 것이다. In general, a heat pump refers to a device that absorbs heat from a low temperature heat source and heats the high temperature heat source. The heat pump is widely used for indoor cooling and heating.

이에 통상적인 히트 펌프식 냉난방 장치의 구성을 설명하면 다음과 같다. The configuration of a typical heat pump type air conditioning system is as follows.

도 9는 종래의 히트 펌프식 냉난방 장치를 나타낸 것으로서, 종래의 히트 펌프식 냉난방 장치는 연결관(300)을 통해 상호 연결되어 실내를 냉방하거나 난방하는 실내기(100)와 실외기(200)로 구성된다. FIG. 9 shows a conventional heat pump type air conditioner, and the conventional heat pump type air conditioner includes an indoor unit 100 and an outdoor unit 200 connected to each other through a connection pipe 300 to cool or heat a room. .

즉 상기 실내기(100)는, 냉기(또는 온기)를 발산하는 실내 열교환기(101)와 이 실내 열교환기(101)의 발산열을 실내로 공급하는 송풍기(102)로 구성된다.That is, the indoor unit 100 is composed of an indoor heat exchanger 101 for dissipating cold air (or warm air) and a blower 102 for supplying the dissipation heat of the indoor heat exchanger 101 to the room.

그리고 상기 실외기(200)는, 상기 연결관(300)의 사이에 구비되는 압축기(201)와, 이 압축기(201)와 상기 연결관(300)을 통해 상호 연결되어 온기(또는 냉기)를 발산하는 실외 열교환기(202) 및 내부의 열을 외부로 배출하는 송풍기(203)로 구성된다. And the outdoor unit 200, the compressor 201 provided between the connecting pipe 300, and through the compressor 201 and the connecting pipe 300 are connected to each other to dissipate warm (or cold air) The outdoor heat exchanger 202 and a blower 203 for discharging the heat inside.

또한 상기 연결관(300)은, 상기 실내 열교환기(101)와 압축기(201)를 상호 연결하는 제1 연결관(301)과, 상기 압축기(201)와 실외 열교환기(202)를 상호 연결하는 제2 연결관(302), 및 상기 실내,외 열교환기(101,202)를 상호 연결하며 사이에는 팽창밸브(304)가 구비되어 있는 제3 연결관(303)으로 구성된다. In addition, the connection pipe 300, the first connection pipe 301 for interconnecting the indoor heat exchanger 101 and the compressor 201, and the compressor 201 and the outdoor heat exchanger 202 to interconnect with each other The second connecting pipe 302 and the indoor and outdoor heat exchangers 101 and 202 are interconnected with each other, and an expansion valve 304 is provided between the third connecting pipe 303.

따라서, 상기와 같이 구성된 종래의 히트 펌프식 냉난방 장치는 실내의 냉방과 난방을 가능하게 하는 특징을 가지는 것이다. 즉 상기 연결관(300)에 통과되는 냉매를 실내 열교환기(101)에서 실외 열교환기(102)의 방향(이하, "정방향"이라 칭함)으로 이동시킬 경우에는 실내 열교환기(101)가 냉매를 증발시켜 실내로 냉기를 공급할 수 있고, 반대로 상기 연결관(300)에 통과되는 냉매를 역방향으로 이동시킬 경우에는 실내 열교환기(101)의 냉매를 응축시켜 실내로 온기를 공급할 수 있는 것이다. Therefore, the conventional heat pump type air-conditioning apparatus configured as described above is characterized by enabling the cooling and heating of the room. That is, when the refrigerant passing through the connecting pipe 300 is moved from the indoor heat exchanger 101 to the direction of the outdoor heat exchanger 102 (hereinafter, referred to as "forward direction"), the indoor heat exchanger 101 moves the refrigerant. Evaporation can supply cold air to the room, and conversely, when the refrigerant passing through the connection pipe 300 is moved in the reverse direction, condensation of the refrigerant in the indoor heat exchanger 101 can supply warm air to the room.

그러므로 상기와 같은 히트 펌프식 냉난방 장치는 단일의 장치를 통해 실내를 냉방하거나 난방할 수 있는 것으로서 계절에 관계없이 사용이 가능한 것이다. Therefore, the heat pump type air conditioner as described above is capable of cooling or heating the room through a single device and can be used regardless of season.

그런데, 상기 히트 펌프식 냉난방 장치를 동절기에 사용함에 있어서, 동절기 실외의 영하의 찬 온도로 인하여 실외 열교환기를 구성하는 방열관에 적상되는 현상이 발생된다.By the way, in using the heat pump type air-conditioning device in winter, a phenomenon occurs in the heat dissipation pipe constituting the outdoor heat exchanger due to the sub-cold cold temperature of the winter outdoor.

즉 동절기에 냉매가 순환되는 과정에서 실외 열교환기(22)에서는 냉매가 증발 작용을 함으로서, 증발로 인하여 냉매의 온도가 저하됨은 물론 외부의 찬 온도로 인하여 열교환기가 얼게 되는 현상이 발생된다. That is, the refrigerant is evaporated in the outdoor heat exchanger 22 in the course of the refrigerant circulating in the winter, so that the temperature of the refrigerant decreases due to evaporation and the heat exchanger freezes due to the external cold temperature.

따라서 상기와 같이 실외 열교환기가 얼게 되면 장치를 재 가동시킬 경우에 냉매가 증발되지 않아 가동이 되지 않는 문제점을 가지고 있었다. Therefore, as described above, when the outdoor heat exchanger is frozen, the refrigerant does not evaporate when the apparatus is restarted.

이러한 문제점을 해소하기 위해 본 출원인은 특허출원 제2004-99887호 "열을 이용한 히트 펌프식 냉난방 장치"를 출원하여 등록을 받았다. In order to solve this problem, the applicant has applied for and registered a patent application No. 2004-99887 "heat pump type heating and cooling device using heat".

본 출원인에 의해 등록된 "열을 이용한 히트 펌프식 냉난방 장치"는 지하수층에 물을 이용하여 냉매를 열교환하는 냉난방장치에 관한 것으로 이러한 냉난방 장치는 냉난방에 충분한 온도의 지하수를 얻기 위해 열교환 수단이 매설되거나 냉각수를 얻기 위해 매설되는 채수 수단이 약 100m의 지하에 매설되어야 하므로 열교환 수단 또는 지하수 채수 위치가 너무 깊어 시공에 많은 어려움이 있었다. "Heat pump type heating and cooling device using heat" registered by the applicant of the present invention relates to a cooling and heating device for heat-exchanging refrigerant by using water in the groundwater layer. Since the collecting means buried to obtain the cooling water has to be buried underground about 100m, the heat exchange means or the groundwater collecting position is too deep, there was a lot of difficulties in construction.

이에 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소할 수 있도록 고안된 것으로서, 저수지 수중의 지중에 열교환 수단을 설치하고 이 열교환 수단에 의해 열교환된 냉매를 이용하여 냉난방을 이룰 수 있게 한 수중 지열을 이용한 히트 펌프식 냉난방 장치를 제공함을 목적으로 한다.The present invention is designed to solve the above problems, heat pump means installed in the ground of the reservoir water and heat pump using underwater geothermal heat to achieve cooling and heating using the refrigerant heat exchanged by the heat exchange means An object of the present invention is to provide a heating and cooling device.

특히, 본 고안은 물에 의해 외기가 차단되어 보다 일정한 온도를 유지하고 있는 수중의 지중에 열교환 수단을 매설함으로서 열교환 수단이 매설되는 깊이를 낮게 할 수 할 수 있어 열교환 수단의 매설을 용이하게 할 수 있는 수중 지열을 이용한 히트 펌프식 냉난방 장치를 제공함을 목적으로 한다.In particular, the present invention can lower the depth of the heat exchange means is embedded by embedding the heat exchange means in the water underground where the outside air is blocked by water to maintain a more constant temperature can facilitate the embedding of the heat exchange means It is an object of the present invention to provide a heat pump type heating and cooling device using underwater geothermal heat.

더욱이, 본 고안은 동절기에 실외기를 구성하는 실외 열교환기가 어는 경우에도 가동이 가능함은 물론, 지열을 통해 실외 열교환기의 언 상태를 녹여 정상적인 장치의 가동을 가능하게 할 뿐만 아니라, 실내의 냉방시에는 지열을 통해 실외 열교환기의 응축 효과를 향상시킴으로서 실외기에 포함된 송풍기의 전력 소모량을 최소화할 수 있고, 난방시에는 지열을 통해 실외 열교환기의 증발 효과를 향상시킴으로서 실내기에 포함된 송풍기의 전력 소모량을 최소화 할 수 있는 수중 지열을 이용한 히트 펌프식 냉난방 장치를 제공함을 목적으로 한다.Furthermore, the present invention can be operated even when the outdoor heat exchanger constituting the outdoor unit in winter is frozen, as well as melting the frozen state of the outdoor heat exchanger through geothermal heat to enable the normal operation of the device, By improving the condensation effect of the outdoor heat exchanger through geothermal heat, the power consumption of the blower included in the outdoor unit can be minimized. When heating, the power consumption of the blower included in the indoor unit can be reduced by improving the evaporation effect of the outdoor heat exchanger through geothermal heat. It is an object of the present invention to provide a heat pump type air-conditioning and heating system using submersible geothermal heat.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 수중 지열을 이용한 히트 펌프식 냉난방 장치는 실내 열교환기를 포함하는 실내기와, 상기 실내 열교환기와 제1 연결관를 통해 연결된 압축기와 이 압축기와 제2 연결관을 통해 연결된 실외 열교환기 및 송풍기가 구비된 실외기, 및 상기 실내,외 열교환기를 상호 연결하며 사이에 팽창밸브가 구비되어 있는 제3 연결관을 포함하는 히트 펌프식 냉난방 장치에 있어서, 상기 제2 연결관과 제3 연결관의 사이에 병렬로 연결되어 내부로 순환되는 냉매의 온도가 가변될 수 있도록 열교환부를 포함하는 지열 교환관과 ; 상기 지열 교환관이 통과하여 설치되고, 중단의 지열 수집부가 수중의 지중에 매설되어 순환하는 냉매가 지열에 의해 열교환이 이루어지는 지열 순환부를 더 구비함을 특징으로 한다. According to an embodiment of the present invention, a heat pump type air-conditioning apparatus using underwater geothermal heat includes an indoor unit including an indoor heat exchanger, a compressor connected through the indoor heat exchanger and a first connection pipe, and the compressor and the second connection pipe. In the heat pump type air-conditioning and heating device comprising an outdoor unit having an outdoor heat exchanger and a blower connected through it, and a third connection pipe interconnecting the indoor and outdoor heat exchangers and having an expansion valve therebetween, wherein the second connection pipe A geothermal heat exchanger tube connected to the third connection tube in parallel and including a heat exchanger so that the temperature of the refrigerant circulated therein can be varied; The geothermal heat exchanger tube is installed to pass through, and the geothermal collector portion of the suspension is further characterized by further comprising a geothermal circulation section in which the refrigerant circulated in the ground and heat exchanged by the geothermal heat.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 고안의 제1 실시예에 따른 냉난방 장치를 나타낸 전체 구성도이고, 도 2는 본 고안의 제2 실시예에 따른 냉난방 장치를 나타낸 전체 구성도이고, 도 3은 본 고안에 따른 냉난방 장치의 동절기 사용상태인 실내 난방상태를 나타낸 작동 구성도이고, 도 4는 본 고안에 따른 냉난방 장치의 동절기에 사용중 실외 열교환기의 냉매가 언 상태를 나타낸 작동 구성도이고, 도 5는 본 고안에 따른 냉난방 장치의 하절기 사용 상태인 실내 냉방상태를 나타낸 작동 구성도이고, 도 6a 및 6b는 본 고안에 따른 냉난방 장치의 직렬 연결 방식의 서로 다른 일예를 나타낸 구성도이며, 도 7a 및 7b는 본 고안에 따른 냉난방 장치의 병렬 연결 방식의 서로 다른 일예를 나타낸 구성도이고, 도 8은 본 고안에 따른 병렬 통과관에 포함되는 굴곡부의 다른 실시예를 나타낸 개략 단면도이다.1 is an overall configuration diagram showing a heating and cooling device according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is an overall configuration diagram showing a heating and cooling device according to a second embodiment of the present invention, Figure 3 is a heating and cooling according to the present invention Figure 4 is an operating configuration showing the indoor heating state of the winter use state of the device, Figure 4 is an operating configuration showing the frozen state of the refrigerant of the outdoor heat exchanger during use in the winter of the air conditioning apparatus according to the present invention, Figure 5 Figure 6a and 6b is an operation configuration diagram showing the indoor cooling state in the summer use state of the cooling and heating device according to the present invention, the configuration diagram showing another example of the series connection method of the heating and cooling device according to the present invention, Figure 7a and 7b is the present invention 8 is a block diagram showing different examples of the parallel connection of the heating and cooling apparatus according to the present invention, and FIG. 8 shows another embodiment of a bent portion included in a parallel pass pipe according to the present invention. It is a schematic cross section.

도시한 바와 같이 본 고안에 따른 냉난방 장치는 냉기(또는 열기)를 발산하 는 실내 열교환기(11)와 이 실내 열교환기(11)의 발산열을 실내로 공급하는 송풍기(12)가 구비된 실내기(1)와, 상기 실내 열교환기(11)와 제1 연결관(31)을 통해 연결된 압축기(21)와 이 압축기(21)와 제2 연결관(32)을 통해 연결되어 온기(또는 냉기)를 발산하는 실외 열교환기(22) 및 내부의 열을 외부로 배출하는 송풍기(23)가 구비된 실외기(2), 및 상기 실내,외 열교환기(11,22)를 상호 연결하며 사이에 팽창밸브(331)가 구비되어 있는 제3 연결관(33)을 포함하는 히트 펌프식 냉난방 장치를 개량한 것으로서, 상기 제2 연결관(32)과 제3 연결관(33)의 사이에는 연결되어 내부로 순환되는 냉매의 온도가 가변될 수 있도록 열교환부(41)를 포함하는 지열 교환관(4)과 ; 상기 지열 교환관(4)이 통과하여 설치되고, 중단의 지열 수집부(51)가 수중의 지중에 매설되어 순환하는 냉매가 지열에 의해 열교환이 이루어지는 지열 순환부(5)를 더 구비함을 특징으로 한다. As shown, an air conditioner according to the present invention is an indoor unit having an indoor heat exchanger 11 for dissipating cold air (or hot air) and a blower 12 for supplying heat dissipating heat of the indoor heat exchanger 11 to the room. (1) and the compressor (21) connected through the indoor heat exchanger (11) and the first connecting pipe (31) and the warmer (or cold air) connected through the compressor (21) and the second connecting pipe (32). An outdoor unit (2) having an outdoor heat exchanger (22) for dissipating heat and a blower (23) for discharging the heat to the outside, and an expansion valve connected between the indoor and outdoor heat exchangers (11,22) An improvement of a heat pump type heating and cooling device including a third connecting pipe (33) provided with (331), which is connected between the second connecting pipe (32) and the third connecting pipe (33) to the inside. A geothermal heat exchanger tube 4 including a heat exchanger 41 so that the temperature of the circulating refrigerant can be varied; The geothermal heat exchanger tube 4 is installed to pass through, and the geothermal collector 51 of the suspended portion is further provided with a geothermal circulation section 5 in which the refrigerant circulating in the underground is heat exchanged by geothermal heat. It is done.

상기 지열 교환관(4)은도시한 바와 같이, 기존의 냉난방 장치의 냉매가 흐르는 연결관들(32, 33)에 직접 연결되고 상기 지열 순환부(5)를 통과하면서 냉각 또는 가열되어 냉방 또는 난방을 이루게 된다. As shown, the geothermal heat exchanger tube 4 is directly connected to the connecting tubes 32 and 33 through which the refrigerant of the existing air conditioner and the refrigerant flow, and cooled or heated while passing through the geothermal circulation unit 5 to cool or heat. Will be achieved.

상기 지열 교환관(4)은 도 1, 도 6a 및 6b에 도시한 바와 같이 상기 실외 열교환기(22)와 제3 연결관(33)의 사이에는 직렬로 연결되거나 도 2, 도 7a 및 7b에 도시한 바와 같이 제2 연결관(32)과 제3 연결관(33)의 사이에 병렬로 연결될 수 있다.The geothermal heat exchanger tube 4 is connected in series between the outdoor heat exchanger 22 and the third connection tube 33 as shown in FIGS. 1, 6A and 6B or in FIGS. 2A, 7A and 7B. As shown in the drawing, it may be connected in parallel between the second connector 32 and the third connector 33.

상기 지열 교환관(4)을 실외 열교환기(22)에 직접 연결할 경우에는 상기 지열 교환관(4)을 흐르는 냉각수 또는 냉매(이하, '냉매'라 통칭한다.)와 지열 교환 관(22)을 흐르는 냉매가 동일한 냉매가 되고, 제2 연결관(32)과 제3 연결관(33)의 사이에 병렬로 연결할 경우에는 지열 교환관(22)을 흐르는 냉매가 실외 열교환기(22)를 흐르는 냉매중에 혼합되어 실외 열교환기(22)의 냉매의 의 가열 또는 냉각을 보조한다. When the geothermal heat exchanger tube 4 is directly connected to the outdoor heat exchanger 22, the coolant or refrigerant flowing through the geothermal heat exchanger tube 4 (hereinafter, referred to as a refrigerant) and the geothermal heat exchanger tube 22 are connected. When the flowing refrigerant becomes the same refrigerant and is connected in parallel between the second connection pipe 32 and the third connection pipe 33, the refrigerant flowing through the geothermal heat exchange tube 22 flows through the outdoor heat exchanger 22. Is mixed in to assist heating or cooling of the refrigerant in the outdoor heat exchanger (22).

상기 지열 교환관(4)은 그 중단 부분의 열교환부(41)가 상기 지열 순환부(5)를 통과하도록 설치되어 있으며, 이 지열 교환부(5)를 순환하는 냉매의 열을 흡수하여 가열되거나 또는 냉매에 열을 빼앗겨 냉각된 상태가 된다. The geothermal heat exchange tube (4) is installed so that the heat exchange portion (41) of the interrupted portion passes through the geothermal heat circulation portion (5), and absorbs heat of the refrigerant circulating through the geothermal heat exchange portion (5), or Alternatively, the coolant is taken away by heat.

상기 지열 순환부(5)는 댐이나 하천 또는 호수 등과 같이 물이 고여있는 곳의 수중의 지중으로부터 연장된 것으로 상기 지열 교환관(4)이 통과하는 소정의 지열 교환기(53)를 구비하고 있으며, 상기 지열 교환기(53)와 폐회로를 이루고 순환관이 연결되어 있으며, 순환관의 중단의 지열 수집부(51)는 수중의 지중에 매설되어 있다. The geothermal circulation part 5 extends from the underwater ground where water is standing, such as a dam, a river or a lake, and has a predetermined geothermal heat exchanger 53 through which the geothermal heat exchange tube 4 passes. The geothermal heat exchanger 53 forms a closed circuit and is connected to a circulation pipe, and the geothermal collector 51 for interrupting the circulation pipe is buried under water.

상기 수중의 지중에 매설된 지열 수집부(51)는 도 5내지 도 7에 도시한 바와 같이, 지열을 보다 효과적으로 수집할 수 있도록 사형(蛇形)또는 코일형으로 굽혀진 굴곡부(511)가 구성되어 있다. 또한 상기 지열 순환부(5)를 구성하는 굴곡부(511)에는 다수의 열전도핀(512)이 설치되어 있어 지열을 보다 효율적으로 흡수 또는 방출할 수 있게 하였다. As shown in FIGS. 5 to 7, the geothermal collector 51 buried in the underground of the water includes a bent portion 511 bent in a sand or coil shape to collect the geothermal heat more effectively. It is. In addition, the bent portion 511 constituting the geothermal circulation unit 5 is provided with a plurality of heat conducting fins 512 to more efficiently absorb or release geothermal heat.

상기 지열 순환부(5)를 구성하는 굴곡부(511)가 매설되는 깊이는 저수지의 바닥으로부터 약 10내지 20m 정도의 깊이가 바람직하다. The depth at which the bent portion 511 constituting the geothermal circulation part 5 is embedded is preferably about 10 to 20m from the bottom of the reservoir.

이렇게 지열 순환부(5)를 구성하는 굴곡부(511)의 매설 깊이를 깊지 않게 구 성하여도 지면의 위에 채워진 물에 의해 외기가 차단됨으로서 굴곡부(511)를 통과하는 냉매의 온도는 약 5내지 10℃의 일정한 온도를 유지하게 되며, 이렇게 깊지 않은 지중에 굴곡부(511)를 매설함으로서 지열 순환부(5)의 구성이 용이해 질 수 있다. Thus, even if the depth of embedding of the bent portion 511 constituting the geothermal circulation portion 5 is not deeply formed, the temperature of the refrigerant passing through the bent portion 511 is about 5 to 10 because the outside air is blocked by the water filled on the ground. Maintaining a constant temperature of ℃, by embedding the bent portion 511 in the ground not so deep can be configured of the geothermal circulation (5).

상기 지열 순환부(5)를 구성하는 순환관의 중단에는 지열 순환부(5)의 내부를 흐르는 냉매를 강제 순환시키기 위한 펌프(52)가 더 설치되어 있다. A pump 52 for forcibly circulating the refrigerant flowing through the geothermal circulation unit 5 is further provided at the stop of the circulation tube constituting the geothermal circulation unit 5.

즉, 상기 지열 교환기(53)의 냉매는 상기 펌프(52)의 구동에 의해 순환하여 상기 수중의 지중에 매설된 지열 수집부(51)를 통과하면서 지열에 의해 냉각 또는 가열되어 지열 교환기(63)로 이송되어 지열 교환기(53)의 냉매는 항상 일정한 온도를 유지하게 된다.That is, the refrigerant of the geothermal heat exchanger 53 is cooled or heated by geothermal heat while being circulated by the driving of the pump 52 and passed through the geothermal collector 51 embedded in the underwater soil. The refrigerant in the geothermal heat exchanger 53 is always maintained at a constant temperature.

상기와 같이 구성된 지열 순환부(5)를 통과하도록 설치된 지열 교환관(4)는 도 1내지 도 6에 도시한 바와 같이 그 중단의 열교환부(41)가 지열 순환부(5)를 구성하는 지열 교환기(53)에 잠겨 있다. In the geothermal heat exchanger tube 4 installed to pass through the geothermal circulation unit 5 configured as described above, as shown in FIGS. 1 to 6, the heat exchanger 41 at the stop constitutes the geothermal circulation unit 5. It is locked in the exchange 53.

상기 지열 교환관(4)는 도 6a내지 도 8에 도시한 바와 같이 지열 교환기(53)의 냉매와 그 내부의 냉매가 보다 효과적으로 열교환을 할 수 있도록 사형(蛇形)또는 코일형으로 굽혀진 굴곡부(411)가 구성되어 있다. 또한 상기 굴곡부(411)에는 다수의 열전도핀(412)이 설치되어 있어 열교환 효율을 높일 수 있게 하였다. As shown in FIGS. 6A to 8, the geothermal heat exchange tube 4 is a curved portion bent in a sand or coil shape so that the refrigerant in the geothermal heat exchanger 53 and the refrigerant therein can exchange heat more effectively. 411 is configured. In addition, the bent portion 411 is provided with a plurality of heat conductive fins 412 to increase the heat exchange efficiency.

상기 지열 교환관(4)를 구성하는 냉매관의 중단에도 펌프(42)가 더 설치되어 열교환된 냉매가 보다 원활하게 실내기(1) 및 실외기(2)의 연결관들(31, 32, 33)을 순환할 수 있게 하였으며, 제2 및 제 3연결관(32, 33)과 연결되는 부분에는 밸 브(42)를 설치하여 지열 교환관(4)의 고장이나 수리시 이 차단밸브(42)를 폐쇄한 후 지열 교환관(4)를 분리할 수 있게 함으로서 지열 교환관(4)의 보수 유지를 용이하게 할 수 있게 하였다. The pump 42 is further installed even when the refrigerant pipe constituting the geothermal heat exchange pipe 4 is installed so that the heat exchanged refrigerant is more smoothly connected to the connection pipes 31, 32, 33 of the indoor unit 1 and the outdoor unit 2. The valve 42 is installed at the part connected to the second and third connecting pipes 32 and 33 so that the shutoff valve 42 can be turned off when the ground heat exchange pipe 4 is broken or repaired. By closing the geothermal heat exchanger tube 4 after closing, the maintenance of the geothermal heat exchanger tube 4 can be facilitated.

또한, 지열 교환관(4)와 지열 순환부(5)의 구동이 필요 없는 봄이나 가을철의 경우에는 밸브(42)를 폐쇄하여 사용할 수 있게 하였다. 즉 본과 가을에는 지열 교환관(4)의 냉매 흐름을 차단함으로서 압축기의 펌핑 동력의 낭비를 예방할 수 있는 효과를 얻을 수 있는 것이다. In addition, in the spring or autumn season when the geothermal heat exchanger tube 4 and the geothermal circulation section 5 do not need to be driven, the valve 42 can be closed and used. In other words, by blocking the refrigerant flow of the geothermal heat exchanger tube (4) in the fall and fall it is possible to obtain the effect of preventing the waste of pumping power of the compressor.

또한 본 고안에 따른 냉난방장치의 상기 실내기(1)의 제1 연결관(31)의 주위에는 제1 연결관(31)에서 고온으로 발열되는 냉매를 통해 실내에 습도를 유지하는 가습 장치(7)가 더 설치될 수 있다. In addition, the humidifier (7) to maintain the humidity in the room around the first connection tube 31 of the indoor unit (1) of the air conditioning and heating device according to the present invention through a refrigerant that is heated to a high temperature in the first connection tube (31) Can be installed further.

상기 가습 장치(7)는 상기 제1 연결관(31)에 구비되어 제1 연결관(31)을 통과하는 냉매의 고온(섭씨 약120도)열에 의해 내부에 저장된 물이 증발되어 실내에 수분을 제공하여 가습할 수 있게 한 것으로 본 고안의 따른 냉난방장치를 통해 실내의 난방은 물론 습도의 조절을 가능하게 할 수 있는 장점도 가지는 것이다. The humidifier 7 is provided in the first connecting pipe 31 so that the water stored therein is evaporated by the high temperature (about 120 degrees Celsius) heat of the refrigerant passing through the first connecting pipe 31 to provide moisture to the room. It is possible to provide a humidification by the heating and cooling device according to the present invention is to have the advantage of being able to control the humidity of the room as well as heating.

상기와 같이 구성된 냉난방장치의 상기 지열 수집부(51)의 외부에는 지열 수집부(51)의 노후에 의해 발생될 수 있는 냉매의 누출에 의해 수질 또는 토양이 오염되는 것을 방지하기 위해 보호 커버 등을 더 설치 할 수도 있다.Outside of the geothermal collector 51 of the air conditioning and heating device configured as described above is provided with a protective cover or the like to prevent contamination of the water quality or soil by the leakage of refrigerant that may be generated by the aging of the geothermal collector 51 You can also install more.

이하, 본 고안의 작동관계를 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the operation relationship of the present invention in detail as follows.

도 3은 본 고안에 따른 냉난방 장치의 동절기 사용상태인 실내 난방상태를 나타낸 작동 구성도로서, 도 3a는 도 1에 도시한 바와 같이 지열 교환관(4)이 실외 열교환기(22)와 제3 연결관(33)의 사이에는 직렬로 연결되어 구성되었을 때의 작동 상태를 도시한 것이다. 3 is an operation configuration diagram showing an indoor heating state in the winter use state of the air conditioning and heating device according to the present invention, Figure 3a is a geothermal heat exchanger tube 4 as shown in Figure 1 the outdoor heat exchanger 22 and the third It shows the operating state when it was comprised in series between the connection pipes 33. As shown in FIG.

사용자의 외부 조작에 의하여 제어부(미 도시)를 난방모드를 선택하게 되면 냉방장치를 구성하는 실내기(1)에서는 온기가 발산된다. When the heating mode is selected by the controller (not shown) by an external operation of the user, warmth is emitted from the indoor unit 1 constituting the air conditioner.

즉, 상기 실내기(1)를 구성하는 실내 열교환기(11)는 온열을 발산하는 응축 작용을 수행하고, 상기 실외에 구비되어 있는 실외 열교환기(22)는 냉기를 외부로 방출하는 증발 작용을 수행한다. That is, the indoor heat exchanger 11 constituting the indoor unit 1 performs a condensation effect of dissipating heat, and the outdoor heat exchanger 22 provided outdoors performs an evaporation action of releasing cold air to the outside. do.

그리고 상기와 같은 난방 과정에서는 상기 지열 교환관(4)을 통한 지열의 영향으로 인하여 실외 열교환기(22)의 냉매의 온도가 상승되게 됨에 따라 실외 열교환기(22)의 증발 효율이 향상된다. 즉 실외 열교환기(22)의 증발 효율이 향상됨으로서 실외기(2)를 구성하는 송풍기(23)의 회전수를 줄이더라도 충분하게 증발된 냉기를 외부로 배출할 수 있음에 따라 상기 송풍기(23)의 전력 소모량을 최소화 할 수 있다. In the heating process as described above, as the temperature of the refrigerant of the outdoor heat exchanger 22 is increased due to the influence of the geothermal heat through the geothermal heat exchanger tube 4, the evaporation efficiency of the outdoor heat exchanger 22 is improved. That is, since the evaporation efficiency of the outdoor heat exchanger 22 is improved, even if the number of revolutions of the blower 23 constituting the outdoor unit 2 is reduced, the cool air that is sufficiently evaporated can be discharged to the outside. The power consumption can be minimized.

상기 지열 교환관(4)은 상기 실외 열교환기(22)의 인입측과 실내 열교환기(11)의 출구측의 제3 연결관(33)의 사이에 구비되며 중간의 열교환부(41)가 지열 순환부(5)를 통과하는 것으로서, 동절기에 실내 난방시 냉매는 지열 순환부(5)를 통과하면서 예열되고 예열된 냉매가 상기 지열 교환관(4)을 통해 상기 실외 열교환기(22)로 공급된다. The geothermal heat exchanger tube 4 is provided between the inlet side of the outdoor heat exchanger 22 and the third connection tube 33 on the outlet side of the indoor heat exchanger 11 and the intermediate heat exchanger 41 is geothermal The refrigerant passes through the circulation part 5, and during the winter heating, the refrigerant passes through the geothermal circulation part 5, and the refrigerant preheated and preheated is supplied to the outdoor heat exchanger 22 through the geothermal heat exchange pipe 4. do.

그러므로 동절기에 대기 온도의 저하(영하)로 인한 순환 냉매의 극저온 현상을 완화하여 순환냉매의 온도를 높일 수 있으며, 이에 따라서 상술한 바와 같이 실 외 열교환기(22)의 증발 효율을 향상시킴으로서 실외기(2)를 구성하는 송풍기(23)의 회전수를 줄이더라도 충분하게 증발된 냉기를 외부로 배출할 수 있음에 따라 송풍기(23)의 전력 소모량을 최소화 할 수 있다.Therefore, the temperature of the circulating refrigerant can be increased by alleviating the cryogenic phenomenon of the circulating refrigerant due to the decrease of the atmospheric temperature during the winter (freezing). Accordingly, as described above, the outdoor unit can be improved by improving the evaporation efficiency of the outdoor heat exchanger 22. Even if the number of rotations of the blower 23 constituting the 2) can be reduced, the cool air vaporized sufficiently can be discharged to the outside, thereby minimizing the power consumption of the blower 23.

도 3b는 도 2에 도시한 바와 같이 지열 교환관(4)이 제2 연결관(32)과 제3 연결관(33)의 사이에는 병렬로 연결되어 구성되었을 때의 작동 상태를 도시한 것이다. FIG. 3B shows an operating state when the geothermal heat exchanger tube 4 is configured to be connected in parallel between the second connector 32 and the third connector 33 as shown in FIG. 2.

이와 같이 지열 교환관(4)이 제2 연결관(32)과 제3 연결관(33)의 사이에는 병렬로 연결된 경우에도 상기의 직렬로 연결되었을 때와 동일한 과정에 의해 난방이 이루어지나, 지열 교환관(4)을 흐르는 냉매가 직접 실외 열교환기(22)를 통과하는 것이 아니라 실외 열교환기(22)를 흐르는 냉매의 가열을 보조하는 구성을 갖으며, 전체적인 냉매의 흐름은 아래와 같다.Thus, even if the geothermal heat exchanger tube 4 is connected in parallel between the second connector 32 and the third connector 33 in parallel, the heating is performed by the same process as in the case of being connected in series. The refrigerant flowing through the exchange tube 4 does not directly pass through the outdoor heat exchanger 22, but has a configuration to assist heating of the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger 22, and the overall flow of the refrigerant is as follows.

즉, 상기 지열 교환관(4)은 상기 압축기(21)와 실외 열교환기(22)를 상호 연결하는 제2 연결관(32) 및 실내,외 열교환기(11,22)를 상호 연결하는 제3 연결관(33)의 사이에 구비되고, 중간의 열교환부(41)가 지열 순환부(5)를 통과하도록 구성되며, 동절기에 실내 난방시 냉매가 상기 제3 연결관(33)을 통해 지열 교환관(4)를 통과하는 과정에서 지열로 인하여 온도가 상승된 다음 제2 연결관(32)으로 투입되어 연결관(3)을 순환하게 되면, 순환 냉매가 상기 지열 교환관(4)를 통과하는 과정에서 온도가 상승된다. That is, the geothermal heat exchange tube 4 is a third connecting pipe 32 interconnecting the compressor 21 and the outdoor heat exchanger 22 and a third connecting the indoor and outdoor heat exchangers 11 and 22. It is provided between the connecting pipe 33, the intermediate heat exchanger 41 is configured to pass through the geothermal circulation section 5, the refrigerant during the indoor heating in winter geothermal heat exchange through the third connecting pipe (33) When the temperature rises due to the geothermal heat in the process of passing through the pipe 4, and then is introduced into the second connection pipe 32 to circulate the connection pipe 3, the circulating refrigerant passes through the geothermal heat exchange pipe 4. The temperature rises in the process.

도 4는 본 고안에 따른 냉난방 장치의 동절기에 사용 중 실외 열교환기가 언 상태를 나타낸 작동 구성도로서, 지열 교환관(4)이 제2 연결관(32)과 제3 연결 관(33)의 사이에는 병렬로 연결되어 구성되었을 때의 작동 상태를 도시한 것이다. 4 is an operation configuration diagram showing the outdoor heat exchanger frozen state during use in the winter of the air conditioning and heating device according to the present invention, the geothermal heat exchange tube (4) between the second connecting pipe 32 and the third connecting pipe (33) Shows the operating state when configured in parallel.

먼저 도 1에 도시한 바와 같이 직렬로 연결된 상태에서는 도 3a에 도시한 것과 동일한 흐름으로 냉매가 흐르며, 그 동작은 아래와 같다. First, in the state connected in series as shown in Figure 1, the refrigerant flows in the same flow as shown in Figure 3a, the operation is as follows.

냉난방 장치를 동절기에 사용할 경우 냉매가 순환되는 과정에서 영하로 떨어진 외부 온도로 인하여 실외 열교환기(22)를 순환하는 냉매가 얼게 되는 현상이 발생되나 이와 같이 냉매가 얼더라도 장치의 재 가동을 가능하게 할 수 있다. 즉, 동절기에 냉매가 순환되는 과정에서 실외 열교환기(22)에서는 냉매가 증발 작용을 함에 따라 냉매의 온도가 저하됨은 물론 외부의 찬 온도로 인하여 냉매가 얼게 되는 현상이 발생된다.When the air conditioner is used in the winter, the refrigerant circulating in the outdoor heat exchanger 22 may freeze due to the external temperature dropped below zero in the process of circulating the refrigerant. However, even if the refrigerant is frozen, the device can be restarted. can do. That is, as the refrigerant evaporates in the process of circulating the refrigerant in winter, the temperature of the refrigerant decreases as well as the refrigerant freezes due to the external cold temperature.

이때 냉매가 동결된 상태에서 장치가 가동되어 냉매가 재 순환되게 되면, 연결관(3)을 통과하는 냉매는 제3 연결관(33)을 통과하는 과정에서 상기 실외 열교환기(22)와 제3 연결관(33)의 사이에 구비된 지열 교환관(4)을 통과하는 냉매가 상기 실외 열교환기(22)로 공급됨으로서 상기 실외 열교환기(22)가 해빙되어 냉매의 순환이 가능함으로서 장치의 가동이 가능하다.At this time, when the device is operated in a state where the refrigerant is frozen and the refrigerant is recirculated, the refrigerant passing through the connecting pipe 3 passes through the third connecting pipe 33 and the outdoor heat exchanger 22 and the third. The refrigerant passing through the geothermal heat exchanger tube 4 provided between the connecting pipes 33 is supplied to the outdoor heat exchanger 22 so that the outdoor heat exchanger 22 is thawed to allow the refrigerant to circulate. This is possible.

그리고 상기와 같이 지열 교환관(4) 및 제3 연결관(33)을 통과하는 냉매는 지열 교환관(4)을 통과하므로 지열의 영향으로 냉매 자체의 동결을 방지할 수 있게 된다. In addition, since the refrigerant passing through the geothermal heat exchange tube 4 and the third connecting tube 33 passes through the geothermal heat exchange tube 4, the freezing of the refrigerant itself may be prevented due to the influence of geothermal heat.

그러므로 상술한 바와 같이 지열을 통해 실외 열교환기(22)의 언 냉매를 녹이거나 동결 자체를 방지할 수 있다. Therefore, as described above, it is possible to melt the frozen refrigerant of the outdoor heat exchanger 22 or prevent freezing itself through geothermal heat.

또한 도 4에 도시한 바와 같이 지열 교환관(4)이 상기 제2 연결관(32)과 제3 연결관(33)의 사이에는 병렬로 연결된 경우에도 지열 교환관(4)의 내부를 흐르는 냉매가 상기 제2 연결관(32)과 제3 연결관(33)을 통해 냉매관(3)과 합류됨으로서 실외 열교환기(22)의 냉매가 동결되는 것을 방지할 수 있음은 물론 동결되었다 하여도 지열에 의해 가열된 지열 교환과(4)의 냉매가 실외 열교환기(22)에 공급되어 냉매를 해빙시킬 수 있게 된다. In addition, as shown in FIG. 4, even when the geothermal heat exchange tube 4 is connected in parallel between the second and third connection pipes 32 and 33, the refrigerant flowing through the inside of the geothermal heat exchange pipe 4. Is joined to the refrigerant pipe 3 through the second connection pipe 32 and the third connection pipe 33, thereby preventing the refrigerant of the outdoor heat exchanger 22 from freezing. The refrigerant of the geothermal heat exchanger 4 heated by the gas is supplied to the outdoor heat exchanger 22 to thaw the refrigerant.

도 5는 본 고안에 따른 냉난방 장치의 하절기 사용 상태인 실내 냉방상태를 나타낸 작동 구성도로서, 도 5a는 도 1에 도시한 바와 같이 지열 교환관(4)이 실외 열교환기(22)와 제3 연결관(33)의 사이에는 직렬로 연결되어 구성되었을 때의 작동 상태를 도시한 것이고, 도 5b는 지열 교환관(4)이 제2 연결관(32)과 제3 연결관(33)의 사이에는 병렬로 연결되어 구성되었을 때의 작동 상태를 도시한 것이다. 5 is an operation configuration diagram showing the indoor cooling state in the summer use state of the air conditioner according to the present invention, Figure 5a is a geothermal heat exchanger tube 4 as shown in Figure 1 the outdoor heat exchanger 22 and the third The operating state when it is configured in series between the connecting pipe 33 is shown, Figure 5b is a geothermal heat exchange pipe (4) between the second connecting pipe 32 and the third connecting pipe (33) Shows the operating state when configured in parallel.

먼저, 지열 교환관(4)이 실외 열교환기(22)와 제3 연결관(33)의 사이에는 직렬로 연결된 상태에서의 냉방 과정을 설명한다. First, the cooling process in a state where the geothermal heat exchange tube 4 is connected in series between the outdoor heat exchanger 22 and the third connection tube 33 will be described.

본 고안의 냉난방 장치를 통해 실내를 냉방할 경우에는, 사용자의 외부 조작에 의하여 제어부(미 도시)를 냉방모드를 선택하게 되면 냉방장치를 구성하는 실내기(1)에서는 냉기가 발산된다. When the indoor air is cooled by the air conditioner of the present invention, when the controller (not shown) selects a cooling mode by an external operation of the user, cold air is emitted from the indoor unit 1 constituting the air conditioner.

즉 상기 실내기(1)를 구성하는 실내 열교환기(11)는 냉열을 발산하는 증발 작용을 수행하고, 상기 실외에 구비되어 있는 실외 열교환기(22)는 열기를 외부로 방출하는 응축 작용을 수행한다. That is, the indoor heat exchanger 11 constituting the indoor unit 1 performs an evaporation action for dissipating cold heat, and the outdoor heat exchanger 22 provided outdoors performs a condensation action for releasing heat to the outside. .

그리고 상기와 같이 하절기 실내를 냉방하는 과정에서 상기 지열 교환관(4)을 통한 지열의 영향으로 인하여 실외 열교환기(22)의 냉매의 온도가 좀더 하강되 게 됨에 따라 실외 열교환기(22)의 응축 효율이 향상되고, 이에 따라 실외 열교환기(22)의 응축 효율이 향상됨으로서 실외기(2)를 구성하는 송풍기(23)의 회전수를 줄이더라도 충분히 응축된 열기를 외부로 배출할 수 있음에 따라 상기 송풍기(23)의 전력 소모량을 최소화 할 수 있다. And as the temperature of the refrigerant of the outdoor heat exchanger 22 is lowered further due to the influence of the geothermal heat through the geothermal heat exchange tube (4) in the process of cooling the room indoors as described above, the condensation of the outdoor heat exchanger (22) As the efficiency is improved, and thus the condensation efficiency of the outdoor heat exchanger 22 is improved, even if the number of revolutions of the blower 23 constituting the outdoor unit 2 is reduced, the heat condensed sufficiently can be discharged to the outside. The power consumption of the blower 23 can be minimized.

그러므로 상기 하강된 온도의 냉매를 통해 실외 열교환기(22)의 응축 효율을 향상시킴으로서 실외기(2)를 구성하는 송풍기(23)의 회전수를 줄이더라도 충분히 응축된 열기를 외부로 배출할 수 있음에 따라 송풍기(23)의 전력 소모량을 최소화 할 수 있다. Therefore, by improving the condensation efficiency of the outdoor heat exchanger 22 through the coolant of the lowered temperature, even if the number of revolutions of the blower 23 constituting the outdoor unit 2 is reduced, sufficient condensed heat can be discharged to the outside. Accordingly, the power consumption of the blower 23 can be minimized.

또한, 도 5b에 도시한 바와 같이 지열 교환관(4)이 제2 연결관(32)과 제3 연결관(33)의 사이에는 병렬로 연결되어 구성되었을 때에도 위와 같은 과정에 의해 냉방이 이루어지나 지열 교환관(4)을 통과하는 냉매가 직접 실외 열교환기(22)에 공급되는 것이 아니라 실외 열교환기(22)를 흐르는 냉매에 간접적으로 영향을 주어 실외 열교환기(22)의 응축효과를 보조한다.In addition, even when the geothermal heat exchange tube 4 is configured to be connected in parallel between the second connecting tube 32 and the third connecting tube 33 as shown in FIG. The refrigerant passing through the geothermal heat exchanger tube 4 is not directly supplied to the outdoor heat exchanger 22, but indirectly affects the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger 22 to assist the condensation effect of the outdoor heat exchanger 22. .

상술한 바와 같은 본 고안은 지열을 수집하여 순환시키는 지열 순환부를 통상의 지중이 아닌 댐이나 하천 또는 호수 등과 같이 몰이 고인 수중의 지중에 배설함으로서 그 매설 깊이를 깊지 않게 설치할 수 있음으로서 시공에 소요되는 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 보다 용이하게 지열 순환부를 시공할 수 있는 효과가 있다. The present invention, as described above, by disposing the geothermal circulation section for collecting and circulating the geothermal heat in the ground of the water, such as dams, rivers, or lakes, which are not normal grounds, can be installed deeply buried depth of construction In addition to reducing costs, there is an effect that can be more easily installed geothermal circulation.

또한, 동절기에 실외기를 구성하는 실외 열교환기의 냉매가 얼 경우에도 지 열을 통해 가동을 가능하게 하는 효과는 물론, 가동 시간의 경과후 자연적으로 실외 열교환기의 냉매를 해동시켜 정상적인 장치의 작동을 가능하게 할 수 있으며, 실내의 냉방시 지열을 통해 실외 열교환기의 응축 효과를 향상시켜 실외기에 포함된 송풍기의 전력 소모량을 최소화함으로서 에너지 효율을 극대화 시키는 효과도 있다. In addition, even when the refrigerant of the outdoor heat exchanger constituting the outdoor unit freezes in winter, the operation of the outdoor heat exchanger can be performed through geothermal heat. It can be possible, and by improving the condensation effect of the outdoor heat exchanger through the geothermal heat during the indoor cooling, it also has the effect of maximizing energy efficiency by minimizing the power consumption of the blower included in the outdoor unit.

또 실내의 난방시 지열을 통해 실내 열교환기의 증발 효과를 향상시켜 실내기에 포함된 송풍기의 전력 소모량을 최소화함으로서, 에너지 효율을 극대화시킬 수 있을 뿐만 아니라 가습 장치를 구비하고 있어 실내공간의 습도 조절도 가능하게 하여 실내공기를 쾌적하게 유지할 수 있도록 하는 효과도 있다.In addition, by improving the evaporation effect of the indoor heat exchanger through geothermal heat during indoor heating, by minimizing the power consumption of the blower included in the indoor unit, not only can maximize energy efficiency, but also has a humidification device to control the humidity of the indoor space. It also has the effect of keeping indoor air comfortable.

본 고안은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 고안의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 고안의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings, it will be apparent to those skilled in the art that many various obvious modifications are possible without departing from the scope of the present invention from this description. Therefore, the scope of the present invention should be construed by the claims described to include many such variations.

Claims (9)

실내 열교환기(11)를 포함하는 실내기(1)와, 상기 실내 열교환기(11)와 제1 연결관(31)를 통해 연결된 압축기(21)와 이 압축기(21)와 제2 연결관(32)을 통해 연결된 실외 열교환기(22) 및 송풍기(23)가 구비된 실외기(2), 및 상기 실내,외 열교환기(11,22)를 상호 연결하며 사이에 팽창밸브(331)가 구비되어 있는 제3 연결관(33)을 포함하는 히트 펌프식 냉난방 장치에 있어서, An indoor unit 1 including an indoor heat exchanger 11, a compressor 21 connected through the indoor heat exchanger 11 and a first connecting pipe 31, and the compressor 21 and a second connecting pipe 32. The outdoor heat exchanger 22 and the outdoor unit 2 having the blower 23 connected to each other, and the expansion valve 331 between the indoor and outdoor heat exchangers 11 and 22 are connected to each other. In the heat pump type heating and cooling device comprising a third connecting pipe (33), 상기 실외 열교환기(22)와 제3 연결관(33)의 사이에 연결되어 내부로 순환되는 냉매의 온도가 가변될 수 있도록 열교환부(41)를 포함하는 지열 교환관(4)과 ; A geothermal heat exchange tube (4) comprising a heat exchanger (41) connected between the outdoor heat exchanger (22) and the third connection tube (33) so that the temperature of the refrigerant circulated therein can be varied; 상기 지열 교환관(4)이 통과하여 설치되고, 중단의 지열 수집부(51)가 수중의 지중에 매설되어 순환하는 냉매가 지열에 의해 열교환이 이루어지는 지열 순환부(5)를 더 구비함을 특징으로 하는 수중의 지중 지열을 이용한 히트 펌프식 냉난방 장치.The geothermal heat exchanger tube 4 is installed to pass through, and the geothermal collector 51 of the suspended portion is further provided with a geothermal circulation section 5 in which the refrigerant circulating in the underground is heat exchanged by geothermal heat. Heat pump type air-conditioning apparatus using underwater geothermal heat to make into. 제 1 항에 있어서, 상기 지열 교환관(4)은 상기 실외 열교환기(22)와 제3 연결관(33) 사이에 직렬로 연결됨을 특징으로 하는 수중의 지중 지열을 이용한 히트 펌프식 냉난방 장치. According to claim 1, wherein the geothermal heat exchange pipe (4) is heat pump type heating and cooling device using the underground geothermal underwater, characterized in that connected in series between the outdoor heat exchanger (22) and the third connecting pipe (33). 제 1 항에 있어서, 상기 지열 교환관(4)은 상기 실외 열교환기(22)와 제3 연결관(33) 사이에 병렬로 연결됨을 특징으로 하는 수중의 지중 지열을 이용한 히트 펌프식 냉난방 장치. According to claim 1, wherein the geothermal heat exchange pipe (4) is a heat pump type air-conditioning system using underground geothermal underwater, characterized in that connected in parallel between the outdoor heat exchanger (22) and the third connecting pipe (33). 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 지열 순환부(5)의 중단과 지열 교환관(4)의 중단에는 내부의 냉매를 순환시키는 펌프(52, 42)가 더 설치되고, 상기 지열 순환부(5)의 지열 교환관(4)이 통과하는 부분에는 통체 형상으로 내부에 냉매가 저장된 지열 교환기(53)가 더 설치됨을 특징으로 하는 수중의 지중 지열을 이용한 히트 펌프식 냉난방 장치. The stop of the geothermal circulation section 5 and the stop of the geothermal heat exchange tube 4 are further provided with pumps 52 and 42 for circulating refrigerant therein. The geothermal heat exchanger (4) is a heat pump type air-conditioning unit using underground geothermal heat, characterized in that the geothermal heat exchanger (53) in which the refrigerant is stored therein is further installed in the portion passing through the geothermal heat exchange tube (4). 제 4 항에 있어서, 상기 지열 순환부(5)의 저수지에 저장된 수중 바닥의 지중에 매설된 지열 수집부(51)와 상기 지열 교환관(4) 중단의 열교환부(41)는 코일 형상 또는 사형(蛇形)으로 굽혀져 열교환 면적이 넓게 형성된 굴곡부(511, 411)가 더 구비됨을 특징으로 하는 수중의 지중 지열을 이용한 히트 펌프식 냉난방 장치. The geothermal collector 51 and the heat exchange portion 41 of the geothermal heat exchanger tube 4 which are embedded in the ground of the submerged bottom stored in the reservoir of the geothermal circulation part 5 are coiled or sanded. Heat pump type air-conditioning and heating system using underground geothermal heat, characterized in that the curved portion (511, 411) is further bent to form a wide heat exchange area. 제 5 항에 있어서, 상기 굴곡부(511, 411)에는 지열의 흡수면적을 넓힐 수 있도록 다수의 열 전도핀(512, 412)을 더 구비함을 특징으로 하는 수중의 지중 지열을 이용한 히트 펌프식 냉난방 장치. [6] The heat pump type air-conditioning and heating method of underwater geothermal heat according to claim 5, wherein the bent parts 511 and 411 further include a plurality of heat conduction fins 512 and 412 to widen the absorption area of geothermal heat. Device. 제 6 항에 있어서, 상기 지열 교환관(4)의 제2, 3 연결관(32,33)의 연결부분에는 상기 지열 교환관(4)의 냉매의 흐름을 단속하는 밸브(43)가 더 구비됨을 특징으로 하는 수중의 지중 지열을 이용한 히트 펌프식 냉난방 장치. 7. The valve 43 according to claim 6, wherein the connection portions of the second and third connection pipes 32 and 33 of the geothermal heat exchange pipe 4 are further provided with a valve 43 for controlling the flow of the refrigerant in the geothermal heat exchange pipe 4. Heat pump type air-conditioning unit using underground geothermal heat, characterized in that the. 제 7 항에 있어서, 상기 실내기(1)는 상기 제1 연결관(31)의 주위에는 제1 연결관(31)에서 발열되는 냉매를 통해 그 내부에 저장된 물이 증발되어 실내에 습도를 유지하는 가습 장치(6)가 더 설치됨을 특징으로 하는 수중의 지중 지열을 이용한 히트 펌프식 냉난방 장치. The method of claim 7, wherein the indoor unit (1) is to maintain the humidity in the room by the water stored therein is evaporated through the refrigerant generated in the first connecting pipe (31) around the first connecting pipe (31) Heat pump type air-conditioning unit using underground geothermal heat, characterized in that the humidifier (6) is further installed. 제 8 항에 있어서, 상기 지열 교환기(53)는 실외기(2)의 내부 또는 외부에 설치됨을 특징으로 하는 수중의 지중 지열을 이용한 히트 펌프식 냉난방 장치. 10. The heat pump type air-conditioning apparatus using underground geothermal heat of water according to claim 8, wherein the geothermal heat exchanger (53) is installed inside or outside the outdoor unit (2).
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