KR100547669B1 - 응결방지 기능을 갖는 히트펌프 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 난방 운전시 증발기 기능을 수행하는 응결방지형 열교환기에 부동액을 구비하여 실외 온도의 급저하시에도 냉매의 온도를 유지하며, 난방시 응축기의 기능을 하는 실내 열교환기를 지난 냉매와 압축기에서 이송된 고온 고압 상태의 냉매를 열교환 함으로써 압축기의 과부하를 방지하고자 하는 응결방지 기능을 갖는 히트펌프 시스템에 관한 것이다.

히트펌프, 부동액, 수액기

Description

응결방지 기능을 갖는 히트펌프 시스템{heat pump system preventing refrigerants from freezing}

도 1은 종래 히트펌프 시스템의 개략도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프 시스템의 난방시 냉매의 흐름을 보인 개략도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프 시스템의 냉방시 냉매의 흐름을 보인 개략도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프 시스템의 수액기 내부를 보인 구조도.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 열교환용 유체를 담은 탱크의 외형도.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 탱크의 내부도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: 압축기 3: 실내 열교환기

4: 사방밸브 5: 냉매관

20: 수액기 40: 응결방지형 열교환기

50,60: 제 1,2열교환관 70: 바이패스관

80: 체크밸브

본 발명은 응결방지 기능을 갖는 히트펌프 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 난방 운전시 증발기 기능을 수행하는 열교환기를 부동액 내부에 담궈 실외 온도의 급저하시에도 냉매의 온도를 유지하며, 난방시 응축기의 기능을 하는 열교환기를 지난 냉매와 압축기에서 이송된 고온 고압 상태의 냉매를 열교환 함으로써 압축기의 과부하를 방지하고자 하는 응결방지 기능을 갖는 히트펌프 시스템에 관한 것이다.

히트 펌프는 에어컨의 냉각 사이클(cooling cycle)에서 냉매의 흐름을 역전환(逆轉換)시킴으로써 냉방(冷房)과 난방(煖房)을 겸할 수 있는 공기 조절장치의 하나로써 특히 계절에 구애받지 않고 사용할 수 있는 장점에 따라 점차적으로 그 사용영역이 확대되고 있다.

일반적인 히트펌프에 있어서 공냉식 실외측 열교환기가 갖는 열교환 온도범위인 상온 이하로 냉각시킬 수 없는 한계성을 극복하여 결과적으로 히트펌프의 성능을 향상시키기 위하여 상기 실외측 열교환기의 열교환방식을 수냉식으로 제작하여 사용한 종래의 수냉식 히트펌프를 이용한 냉난방장치는 국내특허공개공보 제01006호에 게재되어 있으며, 도 1에 도시되어 있다.

즉, 압축기(1)의 토출부에는 냉매의 흐름을 전환시켜주기 위한 사방밸브(4) 가 위치되고, 상기 압축기(1)로부터 이송된 냉매를 증발 또는 응축시켜 흡수 또는 방출에 의하여 열교환을 수행하기 위한 내부 열교환기(3)가 위치되며, 상기 내부 열교환기(3)의 냉각방식을 수냉식으로 하여 보다 높은 열량의 물의 잠열 및 현열에 의하여 열교환이 이루어지도록 물(90)이 채워진 물탱크(9)에 상기 내부 열교환기(3)를 잠기게 위치시키며, 상기 내부 열교환기(3)의 출구측에는 열교환된 냉매를 단열 팽창시켜주기 위한 냉방팽창밸브(5)가 냉매의 흐름을 우회시켜 주도록 형성된 바이패스배관(8) 상에 위치되어 있다.

상기 냉방팽창밸브(5)와 병렬로 형성된 메인배관 상에는 난방운전시 유입되는 냉매의 역류를 방지하기 위한 난방체크밸브(6')가 형성되어 있다.

상기 냉방팽창밸브(5)를 지나온 냉매가 외부 열교환기(2)로 유입될 때 역류되지 않도록 냉방체크밸브(6)가 메인배관과 병렬로 형성된 바이패스배관(8) 상에 형성되어 있고, 역시 상기 냉방체크밸브(6)와 병렬되는 메인배관 상에는 난방운전시 유입되는 냉매를 단열 팽창시켜주기 위한 난방팽창밸브(5')가 위치되어 있으며, 상기 냉방체크밸브(6)를 지나온 냉매가 실내공기와 열교환을 행하여 이송된 냉매를 증발 또는 응축시켜 주기 위한 외부 열교환기(2)가 위치되어 있으며, 상기 외부 열교환기(2)의 출구측은 상기 사방밸브(4)의 입구측과 연결되어 수냉식 히트펌프시스템이 형성된다.

또한, 상기 외부 열교환기(2)의 일측에는 상기 외부 열교환기(2)에 의하여 열교환된 공기를 송풍하여 실내 또는 냉난방이 필요한 장소에 냉방 또는 난방을 행하기 위하여 송풍기(7)가 마련되어 있다.

또한, 상기 물탱크(9)에 잠겨진 상기 내부 열교환기(3)는 유지보수가 용이하도록 입구측 및 출구측에 각각 분리형밸브(13)를 구비한다.

그러나, 종래 히트펌프 시스템은 외부 열교환기를 실외에 설치하기 때문에 실외 온도의 급저하시 외부 열교환기에서 냉매의 온도가 너무 낮아진 상태로 압축기로 이동되는 바, 압축기에 과부하가 걸리게 되는 문제점이 있었다.

그리고, 종래 히트펌프 시스템에 설치되는 수액기는 실외 온도 저하시 액상의 냉매를 다량 저장하는 바, 난방 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 히트펌프의 난방 운전시 증발기 기능을 하는 열교환기를 탱크에 저장된 열교환용 유체와 이에 담긴 열교환용 관으로 이루어져 실외 온도 급저하시에도 냉매의 온도를 유지하거나 상승시킴과 함께 압축기에서 토출되는 고온 고압 상태의 냉매의 열을 이용하여 히트 펌프 시스템에서 유동하는 냉매의 온도를 소정 상승시킴에 따라 압축기의 과부하를 방지하고자 하는 응결방지 기능을 갖는 히트펌프 시스템을 제공함을 그 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 응결방지 기능을 갖는 히트펌프 시스템은 압축기와, 사방밸브와, 냉매를 증발 또는 응축시켜 흡열 또는 방열하 며 열교환하는 실내 열교환기와, 냉방팽창관과, 수액기와, 난방팽창관과, 상기 난방팽창관에 연결되어 수냉식으로 냉방운전시 냉매를 응축시키며 열을 배출하고, 난방운전시 냉매를 증발시키며 열을 흡수하며, 냉기를 배출시 어는 것을 방지하는 응결방지형 열교환기와, 상기 응결방지형 열교환기에 연결되어 냉매를 통과시키며 난방팽창관과 열교환하는 제 1열교환관과, 상기 열교환관에서 이송된 저온 저압상태의 냉매의 온도를 상승시키기 위해 고온 고압 상태의 냉매를 이송시키는 냉매관에 감기거나 또는 근접되어 냉매를 열교환하는 제 2열교환관과, 상기 냉방팽창관 및 수액기 사이의 냉매관과 상기 압축기 및 수액기 사이의 냉매관 사이를 연결하여 필요시 바이패스 밸브에 의해 개방되며 상대적으로 고온인 냉매를 직접적으로 압축기에 유입시키면서 과부하를 방지하는 바이패스관으로 구성됨을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명은 수액기를 케이스와, 상기 케이스의 상부에 형성되며 제 2열교환관을 통해 이송된 냉매를 케이스 내부로 유입시키는 유입관과, 상기 케이스의 하부에 형성되며 유입관과 비연속되게 구비되어 유입관을 통해 케이스 내부로 유입된 냉매 중 분리된 기상의 냉매를 압축기로 유출시키는 유출관과, 상기 케이스의 길이방향으로 관통되게 삽입되어 제 1열교환관을 통해 온도가 상승된 냉매를 난방팽창관으로 안내하며 케이스 내부와 열교환하는 냉매안내관과, 상기 케이스의 하단에 형성되어 케이스 내부에 저장된 액상의 냉매를 필요시 외부로 배출하기 위한 배수구로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 히트펌프의 난방 운전시 증발기 기능을 하는 응결방지형 열교환기를 열교환용 유체를 저장한 탱크와, 상기 난방팽창관과 연결되며 탱크 내부 에 구비되어 냉매를 이송시키며 열교환용 유체와 열교환시키기 위한 냉매이송관과, 상기 냉매이송관의 끝단에 형성되어 냉매의 흐름을 분지시키는 분지관과, 상기 제 1분지관에 다수 개 구비되어 냉매를 분지시켜 안내하면서 증발 또는 응축시키는 모세관과, 상기 모세관 각각의 끝단을 동시에 연결하여 냉매를 합지시키며 제 1열교환관과 연결되는 합지관으로 이루어짐을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프 시스템의 난방시 냉매의 흐름을 보인 개략도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프 시스템의 냉방시 냉매의 흐름을 보인 개략도이다.

그리고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프 시스템의 수액기 내부를 보인 구조도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 열교환용 유체를 담은 탱크의 외형도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 탱크의 내부도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 응결방지 기능을 갖는 히트펌프 시스템은 압축기(1), 사방밸브(4), 실내 열교환기(3), 냉방팽창관(10), 수액기(20), 난방팽창관(30), 응결방지형 열교환기(40), 제 1,2열교환관(50,60) 및 바이패스관(70)으로 크게 구성된다.

이때, 상기 압축기(1), 사방밸브(4), 실내 열교환기(3), 냉방팽창관(10), 수액기(20), 난방팽창관(30), 응결방지형 열교환기(40), 제 1,2열교환관(50,60) 각각은 냉매관(5)으로 연결되어 냉매의 흐름을 안내한다.

상기 압축기(1)는 냉매를 압축하여 고온 고압 상태로 변환하는 기능을 수행 한다.

그리고, 상기 사방밸브(4)는 압축기(1)의 출구측에 형성되어 냉매를 난방시 실내 열교환기(3) 방향으로, 냉방시 제 1열교환관(50) 방향으로 흐름을 전환시킨다.

상기 실내 열교환기(3)는 난방운전시 냉매를 응축시키는 응축기 역할을 하고, 냉방운전시 냉매를 증발시키는 증발기 역할을 하며 방출 또는 흡수에 의하여 열교환을 수행한다.

또한, 상기 냉방팽창관(10)은 난방시 실내 열교환기(3)의 토출측과 연결되어 고온 고압 상태의 냉매를 안내하는 냉매관(5)에 감김으로써 실내 열교환기(3)에서 응축되며 열을 방출함에 따라 온도가 저하된 냉매의 온도를 보상하고 냉방시 열교환된 냉매를 팽창시키는 역할을 한다.

물론, 상기 냉방팽창관(10)은 상기 냉매관(5)에 근접되게 설치될 수도 있다.

이때, 상기 실내 열교환기(3)와 수액기(20) 사이에는 체크밸브(80)가 구비된다.

상기 체크밸브(80)는 냉방운전시 열교환된 냉매를 팽창시키기 위해 전량을 냉방팽창관(10)으로 이동시키며, 난방시 냉매를 실내 열교환기(3)에서 직접적으로 수액기(20)로 이송시키면서 그 일부를 냉방팽창관(10)을 거치도록 함으로써 소정의 온도보상을 할 수 있도록 냉매의 흐름을 제어한다.

그리고, 상기 수액기(20)는 냉방팽창관(10)과 연결되며 압축기(1)로 유입되는 냉매 중 액상(液狀)의 냉매를 걸러내어 기상(氣狀)의 냉매만 압축기(1)로 안내 함으로써 압축기(1)의 내구성을 증가시키고, 상기 냉방팽창관(10)을 통해 온도 보상된 냉매를 유입시켜 열교환함으로써 잠열로써 액상의 냉매 일부를 기상의 냉매로 상변화 시키는 역할을 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 수액기(20)는 케이스(22)와, 유입관(23)과, 유출관(24)과, 냉매안내관(26) 및 배수구(27)로 이루어진다.

상기 케이스(22)는 원형 기둥 또는 각형 기둥으로 이루어지며, 내부에 빈 공간을 형성한다.

그리고, 상기 케이스(22)는 유입관(23)을 외측 상부에서 내부 일부까지 설치된다.

상기 유입관(23)은 제 2열교환관(60)을 통해 소정 온도 보상된 냉매를 케이스(22)의 내부로 유입한다.

이때, 상기 유입관(23)을 통해 케이스(22) 내부로 유입된 냉매는 액상(液狀)과 기상(氣狀)의 혼합된 상태이다.

그래서, 상기 케이스(22) 내부에서 액상의 냉매는 바닥에 고여 저장되고, 기상의 냉매는 상부에서 유동하게 된다.

그리고, 상기 유출관(24)은 케이스(22)의 내부 소정 위치에서 하부 외측으로 노출되게 형성되며, 압축기(1)와 연결되어 기상의 저온 저압 상태인 냉매를 압축기(1)로 안내한다.

즉, 상기 유입관(23)과 유출관(24)은 케이스(22) 내부에서 비연속적으로 형성된다.

또한, 상기 냉매안내관(26)은 케이스(22)의 길이방향으로 관통되게 형성된다.

즉, 상기 냉매안내관(26)은 케이스(22) 내부에서 연속적으로 형성된다.

이때, 상기 냉매안내관(26)은 난방시 냉방팽창관(10)을 통해 이동하는 냉매를 상부로 유입하고, 이 냉매를 하부를 통해 난방팽창관(30)으로 안내한다.

상기 냉매안내관(26)은 냉방팽창관(10)을 통해 유동하는 냉매 유동시, 이 냉매의 온도가 케이스(22) 내부에 액상으로 존재하는 냉매의 온도보다 높기 때문에 이의 일부를 기상으로 변환시키도록 열교환한다.

그리고, 상기 배수구(27)는 필요시 케이스(22) 내부의 액상의 냉매를 외부로 배출하기 위해 구비된다.

이때, 상기 배수구(27)는 개폐밸브(28)를 구비하여 필요시 개폐함으로써 액상 냉매의 배수를 단속한다.

한편, 도 2 및 도 3에 도시된 난방팽창관(30)은 수액기(20)와 연결되어 난방시 수액기(20)를 통과한 냉매를 팽창시킨다.

그리고, 상기 응결방지형 열교환기(40)는 난방운전시 냉매를 증발시켜 저온 저압의 기체 냉매로 변환시 외부 한기(寒氣)에 의해 어는 것을 방지하며, 냉방운전시 냉매를 응축시킨다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 응결방지형 열교환기(40)는 탱크(41)와, 냉매이송관(45)과, 분지관(46)과, 모세관(47) 및 합지관(48)으로 크게 구성된다.

상기 탱크(41)는 내부에 열교환용 유체(44)를 저장하고 있다.

이때, 상기 열교환용 유체(44)는 외부의 한기(寒氣)에도 자체적으로 및 냉매이송관(45), 분지관(46), 모세관(47) 및 합지관(48) 내부의 냉매가 어는 것을 방지하도록 부동액(不凍液)으로 한다.

그리고, 상기 탱크(41)는 필요시 내부로 열교환용 유체(44)를 공급하기 위한 주입관(42)을 구비하고, 이 주입관(42)에 펌프(42a)를 설치함으로써 열교환용 유체(44)의 공급을 용이하게 할 수 있다.

또한, 상기 탱크(41)는 배출관(43)을 구비하여 필요시 탱크(41) 내부 열교환용 유체(44)를 외부로 배출한다.

이때, 상기 배출관(43)에는 단속밸브(43a)가 구비되어 탱크(41) 내부에 일정 이상의 열교환용 유체(44)가 공급되면 자동으로 개방되며 수위 조절을 위해 배출되거나, 수동으로 조작하며 탱크(41) 내부의 열교환용 유체(44)를 임의적으로 배출하게 된다.

그리고, 상기 냉매이송관(45)은 난방팽창관(30)에 연결되도록 탱크(41)의 외부로 일부 노출되고, 탱크(41) 내부에 구비되어 냉매를 이송시키며 빙점이 낮은 열교환용 유체(44)에 의해 외부의 한기에도 냉매와 함께 얼지 않게 된다.

즉, 상기 냉매이송관(45)은 열교환용 유체(44)에 잠기도록 탱크(41)의 둘레를 따라 형성되어 모세관(47)의 증발잠열의 흡수시 얼지 않도록 냉매를 안내한다.

이때, 상기 냉매이송관(45)은 탱크(41)의 내벽 둘레와 접하며 정렬부재(90)에 의해 고정 정렬됨에 따라 탱크(41) 내부에 모세관(47)이 설치될 수 있는 공간을 확보한다.

상기 정렬부재(90)는 냉매이송관(45)의 둘레를 감싸도록 반원 형상인 브라켓(92)과, 상기 브라켓(92)의 양단으로 연장 형성되어 탱크(41)의 내측벽과 접하는 연장편(94)과, 상기 연장편(94)과 탱크(41)의 내측벽을 일체로 체결하여 결합하기 위한 체결볼트(96)로 이루어진다.

상기 정렬부재(90)는 냉매이송관(45)의 길이에 따라 하나 이상 설치하여 하부 방향으로 휘는 것을 방지한다.

그리고, 상기 냉매이송관(45)은 탱크(41)의 바닥면에 인접한 내측면의 하단부에서부터 벽면에 부착되어 설치되고, 그 끝단을 분지관(46)과 연결된다.

상기 분지관(46)은 냉매이송관(45)을 통해 이동하는 냉매를 모세관(47)으로 안내하는 역할을 한다.

그래서, 상기 냉매이송관(45)은 분지관(46)의 길이방향에 대해 중앙과 결합되도록 함이 바람직하다.

상기 모세관(47)은 분지관(46)의 축방향에 대해 일정 거리 유격되는 다수 개 형성되어 냉매의 유동량을 극대화함으로써 난방력 및 냉방력을 극대화한다.

상기 모세관(47)은 난방시 냉매를 증발시키면서 저온 저압 상태로 변환시키고, 냉방시 냉매를 응축하게 된다.

특히, 상기 모세관(47)은 난방시 난방팽창관(30)을 통과하면서 저온 저압 상태인 냉매를 유동시키면서 증발잠열에 의해 외부의 열량을 빼앗아 올 때 빙점이 낮은 열교환용 유체(44)에 의해 냉매와 함께 얼지 않도록 한다.

그리고, 상기 합지관(48)은 다수 개의 모세관(47)을 통해 저온 저압 상태로 이송된 냉매를 한 곳에 모으며, 탱크(41)의 외부로 노출되며 제 1열교환관(50)과 연결된다.

상기 제 1열교환관(50)은 난방팽창관(30)을 내포하고 있는 이중관 형상으로서, 난방시 저온 저압 상태의 냉매를 안내하면서 상기 난방팽창관(30)을 지나는 냉매와 열교환한다.

상기 제 1열교환관(50)이 난방팽창관(30)을 내포하는 이중관 형상으로 이루어지는 이유는 냉매의 유동을 위한 간단한 구조로 설치되면서 상호 열교환할 수 있도록 하기 위함이다.

물론, 상기 제 1열교환관(50)은 난방팽창관(30)의 외부에서 근접되게 설치될 수도 있다.

그리고, 상기 제 1열교환관(50)을 통해 이송되는 저온 저압 상태의 냉매는 사방밸브(4)를 통해 방향 전환되면서 고온 고압의 냉매를 이송시키는 냉매관(5)에 감기는 제 2열교환관(60)으로 안내된다.

상기 제 2열교환관(60)은 압축기(1)의 출구측에 연결되어 고온 고압 상태인 냉매를 유동시키는 냉매관(5)에 감김으로써 저온 저압 상태의 냉매의 온도를 소정 보상한다.

그리고, 상기 응결방지형 열교환기(40)를 통과하여 소정 온도 보상을 한 냉매는 수액기(20)의 유입관(23)으로 유입된다.

이때, 상기 실내 열교환기(3)를 통과한 냉매는 저온 저압의 액상이지만 응결 방지형 열교환기(40)를 통과하면서 소정 온도 상승으로 인해 일부 기상으로 상변화된다.

그래서, 상기 유입관(23)으로 유입되는 냉매의 액상은 양이 줄어들게 되고, 이 액상의 냉매는 케이스(22) 내부에 저장되나, 냉매안내관(26)과 열교환되면서 기상으로 좀더 변환된다.

한편, 상기 수액기(20)의 케이스(22) 내부에 존재하는 기상의 냉매는 유출관(24)을 통해 압축기(1)로 이동된다.

이때, 상기 수액기(20) 내부의 기상 냉매는 냉매안내관(26)과 열교환되면서 온도의 상승으로 인해 압축기(1)의 과부하를 방지한다.

또한, 상기 바이패스관(70)은 압축기(1)로 유입되는 냉매가 설정온도 이하일 경우 상대적으로 높은 온도의 냉매를 유동시키는 냉매관(5)과 압축기(1) 유입측의 냉매관(5)을 연결한다.

그리고, 상기 바이패스관(70)은 바이패스밸브(72)를 구비하여 필요시 개방함으로써 냉매의 유동을 변환시킨다.

즉, 난방시 압축기(1)로 유입되는 냉매의 온도가 설정 이하로 저하될 경우, 상대적으로 고온의 냉매를 유동시키는 냉매관(5) 특히, 냉방팽창관(10)과 수액기(20) 사이의 냉매관(5)에서 압축기(1)의 유입측으로 바이패스관(70)을 설치하여 고온의 냉매를 압축기(1)로 유입시킨다.

이때, 상기 바이패스관(70)은 필요에 따라 하나 이상 설치될 수 있다.

상술한 본 발명에 따른 히트펌프 시스템의 냉매 흐름을 설명하면 다음과 같 다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 난방모드시에는 냉매가 압축기(1)→사방밸브(4)→실내 열교환기(3)→냉방팽창관(10) 및 체크밸브(80)→수액기(20)→난방팽창관(30)→응결방지형 열교환기(40)→제 1열교환관(50)→사방밸브(4)→제 2열교환관(60)→수액기(20)→압축기(1)의 순환경로를 거치게 된다.

이때, 상기 냉방팽창관(10)과 수액기(20) 사이의 냉매관(5) 및 압축기(1)의 유입측 냉매관(5)은 바이패스관(70)으로 연결되어 압축기(1)로 유입되는 냉매의 이상 저온시 바이패스관(70)을 통해 압축기(1)로 유입되는 냉매의 온도를 상승시킴으로써 압축기(1)의 과부하를 방지한다.

그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 냉방모드시에는 냉매가 압축기(1)→사방밸브(4)→제 1열교환관(50)→응결방지형 열교환기(40)→난방팽창관(30)→수액기(20)→냉방팽창관(10)→실내 열교환기(3)→사방밸브(4)→제 2열교환관(60)→수액기(20)→압축기(1)의 순환경로를 거치면서 냉방을 이루게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 응결방지 기능을 갖는 히트펌프 시스템에 의하면, 히트펌프의 추운 날씨에 난방시 증발기능을 하는 열교환기가 얼지 않도록 증발용 모세관을 열교환용 유체에 담궈 설치함으로써 압축기의 과부하를 방지할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 상기 압축기 입구측의 냉매관과 이의 냉매보다 높은 온도의 냉매를 유동시키는 냉매관을 바이패스관으로 연결함으로써 압축기로 설정치 이하의 저온의 냉매 유입시 바이패스관을 통해 상대적으로 높은 온도의 냉매를 압축기로 직접적으로 유입시킴으로써 압축기의 과부하를 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 압축기를 통과한 고온 상태의 냉매를 흐르게 하는 냉매관에 감겨 열교환하는 냉매안내관이 수액기의 케이스 내부에 관통시킴으로써 케이스 내부의 액상 냉매를 기화시킴과 아울러 냉매의 온도를 높임으로써 압축기의 온도가 낮아져 손상을 입게 되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 냉매를 압축시키는 압축기와;

   상기 압축기의 냉매 토출측에 연결되어 냉매의 흐름을 전환시켜 주는 사방밸브와;

   상기 압축기로부터 이송된 냉매를 난방운전시 응축시켜 고온의 열을 배출함과 아울러 냉방운전시 냉매를 증발시킴에 따라 냉기를 배출하여 열교환을 수행하는 실내 열교환기와;

   상기 실내 열교환기에 연결되어 고온 고압 상태의 냉매를 안내하는 냉매관에 감기거나 인접됨으로써 난방시 상기 실내 열교환기를 지나면서 저하된 냉매 온도를 보상하고 냉방시 열교환된 냉매를 팽창시키는 냉방팽창관과;

   상기 냉방팽창관에 연결되어 난방시 통과되는 냉매를 기체 상태의 냉매와 열교환시키며, 상기 압축기로 유입되는 냉매 중 액체 상태의 냉매를 분리하는 수액기와;

   상기 수액기에 연결되어 이송된 냉매를 팽창시키는 난방팽창관과;

   상기 난방팽창관에 연결되어 수냉식으로 냉방운전시 냉매를 응축시키며 열을 배출하고, 난방운전시 냉매를 증발시키며 열을 흡수하며, 냉기를 배출시 어는 것을 방지하는 응결방지형 열교환기와;

   상기 응결방지형 열교환기에 연결되어 냉매를 통과시키며 상기 난방팽창관을 내포하여 상호 열교환하는 제 1열교환관과;

   상기 열교환관에서 이송된 저온 저압상태의 냉매의 온도를 상승시키기 위해 고온 고압 상태의 냉매를 이송시키는 냉매관에 감기거나 또는 근접되어 냉매를 열교환하는 제 2열교환관과;

   상기 냉방팽창관 및 수액기 사이의 냉매관과 상기 압축기 및 수액기 사이의 냉매관 사이를 연결하여 필요시 바이패스 밸브에 의해 개방되며 상대적으로 고온인 냉매를 직접적으로 상기 압축기에 유입시키면서 과부하를 방지하는 바이패스관을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 응결방지 기능을 갖는 히트펌프 시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 수액기는 내부를 빈 공간으로 형성한 케이스와;

   상기 케이스의 상부에 형성되며, 상기 제 2열교환관을 통해 이송된 냉매를 상기 케이스 내부로 유입시키는 유입관과;

   상기 케이스의 하부에 형성되며 상기 유입관과 비연속되게 구비되어 상기 유입관을 통해 상기 케이스 내부로 유입된 냉매 중 분리된 기상의 냉매를 상기 압축기로 유출시키는 유출관과;

   상기 케이스의 길이방향으로 관통되게 삽입되어 상기 제 1열교환관을 통해 온도가 상승된 냉매를 상기 난방팽창관으로 안내하며 상기 케이스 내부와 열교환하는 냉매안내관과;

   상기 케이스의 하단에 형성되어 상기 케이스 내부에 저장된 액상의 냉매를 필요시 외부로 배출하기 위한 배수구로 이루어지는 것을 특징으로 하는 응결방지 기능을 갖는 히트펌프 시스템.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 응결방지형 열교환기는 열교환용 유체를 저장한 탱크와;

   상기 난방팽창관과 연결되며, 상기 탱크 내부에 구비되어 냉매를 이송시키고 상기 열교환용 유체에 잠겨 상호 열교환하는 냉매이송관과;

   상기 냉매이송관의 끝단에 형성되어 냉매의 흐름을 분지시키는 분지관과;

   상기 제 1분지관에 다수 개 구비되어 냉매를 분지시켜 안내하면서 증발 또는 응축시키는 모세관과;

   상기 모세관 각각의 끝단을 동시에 연결하여 냉매를 합지시키며 상기 제 1열교환관과 연결되는 합지관으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 응결방지 기능을 갖는 히트펌프 시스템.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 탱크는 주입관과 배출관을 각각 구비하여 필요시 외부에서 열교환용 유체를 펌프에 의해 주입함과 함께 내부의 열교환용 유체를 외부로 배출하는 것을 특징으로 하는 응결방지 기능을 갖는 히트펌프 시스템.
5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,

   상기 열교환용 유체는 빙점이 낮은 부동액인 것을 특징으로 하는 응결방지 기능을 갖는 히트펌프 시스템.
6. 제 3항에 있어서,

   상기 냉매이송관은 상기 탱크의 내벽 둘레와 접하며 정렬부재에 의해 고정 정렬되는 것을 특징으로 하는 응결방지 기능을 갖는 히트펌프 시스템.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 정렬부재는 상기 냉매이송관의 둘레를 감싸도록 반원 형상인 브라켓과;

   상기 브라켓의 양단으로 연장 형성되어 상기 탱크의 내측벽과 접하는 연장편과;

   상기 연장편과 탱크의 내측벽을 일체로 체결하여 결합하기 위한 체결볼트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 응결방지 기능을 갖는 히트펌프 시스템.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 난방팽창관은 상기 제 1열교환관 내부에 구비됨으로써 이중관 형상으로 형성되어 열교환율을 증가시키는 것을 특징으로 하는 응결방지 기능을 갖는 히트펌프 시스템.

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