KR100624639B1 - 히트 펌프 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실내측 열교환기를 통과한 냉매가 제2 이중 열교환기의 내부 파이프를 통과하여 제1 이중 열교환수단의 수액기를 경유하도록 한 다음, 상기 수액기를 통과한 냉매가 실외측 열교환기를 통과하도록 한 후, 방향전환수단에 의해 이중 열교환수단의 외부 파이프내를 지나 제1 이중 열교환수단의 액분리기를 통과하여 압축기로 복귀되도록 함과 아울러 제1 이중 열교환수단의 수액기내의 냉매중 일부를 압축기의 유입측과 연결되는 라인으로 바이패스되도록 하여 외기 온도가 영하로 떨어지는 경우에 난방을 실시하고자 할때 압축기의 파손되지 않고 안정적으로 작동되도록 한 히트 펌프 시스템을 제공하는데 있다.

히트, 펌프, 시스템

Description

히트 펌프 시스템{A heat pump system}

도 1은 종래 기술을 나타낸 도면.

도 2는 본 발명에 의한 히트 펌프 시스템을 나타낸 도면을 나타낸 것으로, 빗금이 쳐진 화살표는 난방 모드(Heating cycle)시 냉매의 흐름 방향을 나타내고, 빗금이 쳐져있지 않은 화살표는 냉방 모드(Cooling cycle)시 냉매의 흐름 방향을 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 압축기

120 : 방향전환수단

130 : 실외측 열교환기

140 : 실내측 열교환기

200 : 제2 이중 열교환수단

180 : 제1 이중 열교환수단

900 : 바이패스 수단

400 : 교축수단

500 : 교축수단

700 : 체크밸브

본 발명은 히트 펌프 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내측 열교환기를 통과한 냉매가 제2 이중 열교환수단의 내부 파이프를 통과하여 제1 이중 열교환수단의 수액기를 경유하도록 한 다음, 상기 수액기를 통과한 냉매가 실외측 열교환기를 통과하도록 한 후, 방향전환수단에 의해 이중 열교환수단의 외부 파이프내를 지나 제1 이중 열교환수단의 액분리기를 통과하여 압축기로 복귀되도록 함과 아울러 제1 이중 열교환수단의 수액기내의 냉매중 일부를 압축기의 유입측과 연결되는 라인으로 바이패스되도록 하여 외기 온도가 영하로 떨어지는 경우에 난방을 실시하고자 할때 압축기의 파손되지 않고 안정적으로 작동되도록 한 히트 펌프 시스템에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 냉동사이클의 냉매 흐름 방향을 역으로 하게 되면 난방용 히트 펌프를 구성할 수 있는데, 난방시 대기온도가 낮아짐에 따라 비례하여 증발기에서 냉매의 증발효율이 저하되므로서 특히 추운 겨울에는 난방 열량이 부족하기 때문에 이의 개선을 위하여 많은 노력들을 하고 있다.

그 일례로서 대한민국 특허등록 제10-289751호(명칭:히트펌프식 공기조화기)가 있다.

상기 종래 기술은 도 1에 도시된 바와 같이, 압축기(1), 변환밸브(2), 실내열교환기(3), 냉방용감압기구(4), 난방용 감압기구(5), 실외열교환기(6) 및 상기 변환밸브(2)를 직렬로 도관(7)으로 연결하고, 상기 변환밸브(2)와 압축기(1)에 냉매가스 귀환관(8)을 연결함과 동시에 상기 도관(7)의 변환밸브(2) 유입부와 실외열교환기(6)의 유출부 사이를 도관(9)을 연결하여 냉매회로를 형성하며, 상기 도관(7)의 실내열교환기(3)의 유입부와 냉방용 감압기구(4)의 유출부 사이에 도관(10)을 연결함과 동시에 응축기(11)를 형성하여 그 주위에 온수강려조(12)를 설치하고, 상기 실외열교환기(6)와 압축기(1) 사이의 도관(7)을 상기 제1 열교환기(13)보다 상부에 위치되게 설치하여 제2 열교환기(14)를 설치함과 동시에 상기 제1 및 제2 열교환기(13)(14)를 밸브(16)가 설치된 연결관(15)으로 연결하여서 증류수, 알콜 등과 같은 작동유체(17)를 진공충전하여서 된 것이다.

미설명 부호 18,18'는 체크밸브이고, 19,19'는 난방 및 온수절환밸브이며, 20,20'는 난방 및 냉방 절환밸브이다.

상기와 같이 구성된 종래 기술은 다음과 같은 문제점이 있었다.

종래에는 증류수, 알콜등과 같은 간접적인 작동유체(17)를 이용하여 압축기(1) 입구의 냉매의 상태변화와 온도 보정을 실시하기 때문에 실외의 외기온도가 0℃ 이하로 하강하게 되었을 때 실외열교환기(6)의 열교환 역할을 통한 냉매의 상태변화와 흡열을 원활하게 하지 못하게 되어, 결국에는 싸이클상의 압축기(1)에 기계적인 소손을 가져오는 문제점이 있었다.

그리고, 상기 작동유체(17)인 증류수, 또는 알콜은 기화증발이 되는 증발점이 높고, 가변적인 불안정인 상태가 되기 때문에 제1, 제2 열교환기(13)(14)에서 열교환이 원활하지 못하여 전체적인 사이클이 불안정한 상태가 되는 문제점도 있었 다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 실내측 열교환기를 통과한 냉매가 제1 이중 열교환수단의 내부 파이프를 통과하여 제1 이중 열교환수단의 수액기를 경유하도록 한 다음, 상기 수액기를 통과한 냉매가 실외측 열교환기를 통과하도록 한 후, 방향전환수단에 의해 이중 열교환수단의 외부 파이프내를 지나 제1 이중 열교환수단의 액분리기를 통과하여 압축기로 복귀되도록 함과 아울러 제1 이중 열교환수단의 수액기내의 냉매중 일부를 압축기의 유입측과 연결되는 라인으로 바이패스되도록 하여 외기 온도가 영하로 떨어지는 경우에 난방을 실시하고자 할때 압축기의 파손되지 않고 안정적으로 작동되도록 한 히트 펌프 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 압축기, 실외측 열교환기, 실내측 열교환기, 적어도 하나 이상의 교축수단으로 이루어진 냉매순환회로를 갖는 히트 펌프 시스템에 있어서, 상기 냉매순환회로는, 상기 압축기에 토출되는 냉매의 흐름 방향을 결정하는 방향전환수단과; 수액기가 내장된 액분리기로 된 제1 이중 열교환수단과; 상기 방향전환수단에서 배출되어 상기 액분리기로 유입되는 냉매를 상기 실내외측 열교환기 사이로 흐르는 냉매와 열교환시켜 상기 수액기로 유입되도록 연결되는 제2 이중 열교환수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 히트 펌프 시스템의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 의한 히트 펌프 시스템을 나타낸 도면이다.

본 발명은 압축기(100), 실외측 열교환기(130), 실내측 열교환기(140), 냉매를 팽창시키는 통상의 팽창밸브로 이루어진 적어도 하나 이상의 교축수단(400)(500)으로 이루어진 냉매순환회로를 갖는 히트 펌프 시스템에 있어서, 상기 냉매순환회로는, 상기 압축기(100)에 토출되는 냉매의 흐름 방향을 결정하는 방향전환수단(120)과; 수액기(160)가 내장된 액분리기(170)로 된 제1 이중 열교환수단(180)과; 상기 방향전환수단(120)에서 배출되어 상기 액분리기(170)로 유입되는 냉매를 상기 실내외측 열교환기(140)(130) 사이로 흐르는 냉매와 열교환시켜 상기 수액기(160)로 유입되도록 연결되는 제2 이중 열교환수단(200)을 포함하여 이루어진다.

본 발명은 상기와 같은 구성에서 상기 제1 이중 열교환수단(180)의 수액기(160)내의 냉매를 상기 액분리기(170)와 상기 압축기(100)를 서로 연결하는 라인으로 바이패스시키는 바이패스수단(900)을 더 포함한다.

상기와 같은 본 발명의 구성중 상기 제2 이중 열교환수단(200)은, 외부 파이프(210)와, 제1 분기라인(SL1)과, 제2 분기라인(SL2)와, 내부 파이프(220)를 포함하여 이루어진다.

상기 외부 파이프(210)는, 제2 입구포트(203)를 통해 상기 방향전환수단(120)에서 배출된 냉매가 유입되고, 제2 출구포트(204)를 통해 상기 액분리기(170)로 냉매가 배출되며, 냉매를 수용한다.

상기 제1 분기라인(SL1)은 상기 실내,외측 열교환기(140)(130) 사이의 냉매 라인(L5)으로부터 분기된다.

상기 제2 분기라인(SL2)은, 상기 실외측 열교환기(130)에 인접한 냉매 라인에 분기되어 수액기(160)에 연결된다.

상기 내부 파이프(220)는, 제1 입구포트(201)가 상기 외부 파이프(210)의 외면으로 돌출되어 상기 제1 분기라인(SL1)에 연결되고, 제1 출구포트(202)가 상기 외부 파이프(210)의 외면으로 돌출되어 라인(L7)을 매개로 상기 수액기(160)에 연결된다.

한편, 상기 바이패스수단(900)은, 상기 수액기(160)내의 냉매를 상기 액분리기(170)와 상기 압축기(100)를 연결하는 라인으로 바이패스 유동되도록 하는 바이패스라인(910)과, 상기 바이패스 라인(910)내에 유동되는 냉매의 온도를 감지하는 온도감지수단(920)과, 상기 바이패스라인(910)상에 설치되어 상기 온도감지수단(920)에서 감지된 냉매의 온도에 따라 바이패스 라인의 통로를 개폐하는 개폐밸브(930)로 이루어진다.

본 발명은 상기와 같은 구성에서 상기 제2 분기라인(SL2)상에는 상기 교축수단(400)이 설치되고, 냉매의 흐름 방향을 제한하는 체크밸브(620)가 설치된다.

그리고, 본 발명은 상기 실내측 열교환기(140)에 인접한 냉매 라인에는 다른 하나의 교축수단(500)이 설치되며, 상기 교축수단(500)과 병렬되게 냉매의 흐름 방향을 제한하는 체크밸브(700)가 설치된다.

그리고, 본 발명은 상기 실외측 열교환기(130)에 인접한 냉매 라인에는 냉매 의 흐름 방향을 제한하는 체크밸브(600)가 설치된다.

그리고 본 발명은 상기 내부 파이프(220)의 외면에서는 열교환핀(221)이 나선 형상으로 감겨져 설치된다.

상기와 같이 구성된 본 발명중 상기 압축기(100)는 냉매를 압축하여 배출하는 역할을 한다.

상기 방향전환수단(120)은 유입포트(120a)가 상기 압축기(100)의 배출포트(101)와 라인(L1)을 매개로 연결되고, 제1,제2,제3 포트(121)(122)(123)를 구비하여 냉매의 흐름 방향을 상기 제1,제2,제3 포트중 어느 하나로 전환시키는 역할을 한다.

상기 실외측 열교환기(130)는 제1 포트(131)가 상기 방향전환수단(120)의 제1 포트(121)와 라인(L3)을 매개로 연결되며, 송풍팬(133)을 구비하고 있다.

상기 실내측 열교환기(140)는 제1 포트(141)가 상기 방향전환수단(120)의 제3 포트(123)에 라인(L4)을 매개로 연결되고, 제2 포트(142)가 상기 실외측 열교환기(130)의 제2 포트(132)에 라인(L5)을 매개로 연결되며, 송풍팬(143)을 구비하고 있다.

상기 제2 이중 열교환기(200)는 상기 방향전환수단(120)의 제2 포트(122)와 라인(L6)을 매개로 연결되도록 일측에 제1 포트(203)를 구비함과 아울러 타측에 제2 포트(204)를 구비하여 냉매가 수용되는 외부 파이프(210)와, 상기 라인(L5)에서 분기된 제1 분기라인(SL1)이 연결되도록 일측에 제1 포트(201)를 구비함과 아울러 타측에 제2 포트(202)를 구비하여 상기 외부 파이프(210)내에 내장되는 내부 파이 프(220)로 구성된다.

여기서, 상기 내부 파이프(220)의 외면에는 열교환핀(221) 나선 형상으로 감겨져 있다.

상기 열교환핀(221)은, 외부 파이프(210)와 내부 파이프(220) 사이의 공간을 통해 유동되는 냉매의 난류 상태를 보다 원활하게 하여 내부 파이프(220)내를 유동하는 냉매와의 열교환이 보다 잘 이루어지도록 하는데 있다.

상기 제1 이중 열교환기(180)는 제1 포트(161)와 제2 포트(162)가 구비된 수액기(160)와, 상기 수액기(160)내에 내장됨과 제1 포트(171)와 제2 포트(172)가 구비된 액분리기(170)로 된다.

상기 수액기(160)의 제1 포트(161)는 상기 실외측 열교환기(130)의 제2 포트(132)에 인접한 라인(L5)에서 분기된 제2 분기라인(SL2)이 연결되고, 상기 수액기(160)의 제2 포트(162)는 상기 내부 파이프(220)의 제2 포트(202)와 라인(L7)을 매개로 연결되며, 상기 액분리기(170)의 제1 포트(171)는 상기 외부 파이프(210)의 제2 포트(204)와 라인(L8)을 매개로 연결되며, 상기 액분리기(170)의 제2 포트(172)는 압축기(100)의 유입포트(102)와 라인(L9)을 매개로 연결된다.

상기 바이패스수단(900)은 상기 제2 이중 열교환기(180)의 수액기(160)내의 냉매를 상기 액분리기(170)와 상기 압축기(100)를 연결하는 라인(L9)으로 바이패스시키는 역할을 한다.

상기 바이패스 수단(900)은 상기 수액기(160)내의 냉매가 상기 라인(L9)으로 유동되도록 하는 바이패스 라인(BPL)(910)과, 상기 라인(L9)내에 유동되는 냉매의 온도를 감지하는 온도감지수단(920)과, 상기 바이패스 라인(BPL)(910)상에 설치되어 상기 온도감지수단(920)에서 감지된 냉매의 온도에 따라 상기 바이패스 라인(910)의 통로를 개폐하는 개폐밸브(930)로 이루어진다.

상기 체크밸브(600)는 상기 제1 분기라인(SL1)의 분기부(SP1)와 상기 제2 분기라인(SL2)의 분기부(SP2) 사이의 라인(L5)상에 구비되어 냉매가 실외측 열교환기(130)에서 상기 분기부(SP1)로만 유동되도록 하고, 그 반대 방향으로의 유동을 방지하는 역할을 한다.

상기 체크밸브(620)는 상기 제2 분기라인(SL2)중 상기 제1 팽창밸브(400)와 상기 수액기(160)의 제1 포트(161) 사이에 설치되어 냉매가 상기 분기부(SP2)에서 상기 제1 이중열교환기(180)를 구성하는 수액기(160)의 제1 포트(161)로 흐르는 것을 방지하는 역할을 하고, 그 반대 방향으로 유동되도록 하는 역할을 한다.

상기 교축수단(400)는 상기 제2 분기라인(SL2)상에 설치된다.

상기 교축수단(500)은 상기 라인(L5)중 실내측 열교환기(140)에 인접하여 설치된다.

상기 체크밸브(700)는 상기 라인(L5)상에 상기 교축수단(500)과 병렬이 되도록 설치되는 병렬 라인(L10)상에 구비된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 히트 펌프 시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 여름철 냉방모드 일때에는 통상의 에어컨 시스템과 같이, 구동수단(미도시)에 의해 압축기(100)가 작동되고, 이 압축기(100)의 작동에 의해 냉매는 고 온,고압으로 압축된 다음, 압축기(100)의 배출포트(101)를 통해서 배출된 후, 라인(L1)을 따라 오일 분리기(110)의 유입포트(111)로 유입된다.

이후, 오일 분리기(110)의 유입포트(111)로 유입된 냉매는 오일 분리기(110)의 배출포트(111)를 통해 배출된 후, 라인(L1')을 따라 이송되어 방향전환수단(120)의 유입포트(120a)로 유입된다.

상기 방향전환수단(120)의 유입포트(120a)로 유입된 냉매는 방향전환수단(120)의 유로 전환 작용에 의해 제1 포트(121)를 통해 배출된 후, 라인(L3)을 따라 이송되어 실외측 열교환기(130)의 제1 포트(131)로 유입된다.

상기와 같이 실외측 열교환기(130)내로 유입된 냉매는 송풍팬(133)에 의해 강제 송풍되는 주위의 공기와 열교환된 다음, 제2 포트(132)를 통해 배출되며, 이후, 라인(L5)을 따라 유동되어 교축수단(500)를 경유하여 실내측 열교환기(140)의 제1 포트(142)내로 유입된다.

여기서, 상기 실외측 열교환기(130)의 제2 포트(132)를 통해 배출된 냉매는 분기부(SP2)에서 제2 분기라인(SL2)으로 유동될 수 있으나, 냉매의 온도 차이로 인해 제1 팽창밸브(400)가 폐쇄되어 있기 때문에 상기 제2 분기라인(SL2)으로는 냉매가 유동하지 않게 된다.

그러나, 만일 상기 냉매가 교축수단(400)를 통과하더라도 상기 체크밸브(620)에 막혀 더 이상 유동되지 못한다.

그리고, 상기 라인(L5)에서 분기된 제1 분기라인(SL1)으로 냉매가 일부 유동되기는 하나 대부분 상기 라인(L5)을 따라 지속적으로 유동된다.

한편, 상기 실내측 열교환기(140)내로 유입된 냉매는 송풍팬(143)에 의해 강제 송풍되는 주위의 공기와 열교환되어 주위의 공기를 냉각시킨 다음, 제1 포트(141)를 통해 배출된 후, 라인(L4)을 따라 유동된다.

상기 라인(L4)을 따라 유동된 냉매는 방향전환수단(120)의 제3 포트(123)로 유입된다.

상기 제3 포트(123)로 유입된 냉매는 방향전환수단(120)의 유로 전환작용에 의해 제2 포트(122)를 통해 배출된 후, 라인(L6)을 따라 이송된 다음, 제1 이중 열교환기(200)를 구성하는 외부 파이프(210)의 제2 입구포트(203)내로 유입된다.

상기 제2 입구포트(203)내로 유입된 냉매는 외부 파이프(210)의 내부를 지나 제2 출구포트(204)를 통해 배출된 다음, 라인(L8)을 따라 유동된 다음, 제2 이중 열교환기(180)를 구성하는 액분리기(170)의 제1 포트(171)내로 유입된다.

상기와 같이 액분리기(170)의 제1 포트(171)내로 유입된 냉매는 액분리기(170)의 내부를 지나 제2 포트(172)를 통해 배출된 다음, 라인(L9)을 따라 유동된 후, 압축기(100)의 유입포트(102)내로 유입된다.

이상 살펴본 바와 같이, 냉방 모드일때에는 냉매는 상기와 같은 과정을 반복 유동하게 된다.

이제까지는 여름철 냉방 모드에 대하여 설명하였다.

한편, 겨울철 난방을 하고자 하는 경우에는 구동수단(미도시)에 의해 압축기(100)가 작동되고, 이 압축기(100)의 작동에 의해 냉매는 고온,고압으로 압축된 다음, 압축기(100)의 배출포트(101)를 통해 배출된 후, 라인(L1)을 따라 오일 분리기 (110)의 유입포트(111)로 유입된다.

이후, 오일 분리기(110)의 유입포트(111)로 유입된 냉매는 오일 분리기(110)의 배출포트(111)를 통해 배출된 후, 라인(L1')을 따라 이송되어 방향전환수단(120)의 유입포트(120a)로 유입된다.

상기 방향전환수단(120)의 유입포트(120a)로 유입된 냉매는 방향전환수단(120)의 유로 전환작용에 의해 제3 포트(123)를 통해 배출된 후, 라인(L4)을 따라 이송되어 실내측 열교환기(140)의 제1 포트(141)로 유입된다.

상기와 같이 실외측 열교환기(140)내로 유입된 냉매는 송풍팬(143)에 의해 강제 송풍되는 주위의 공기와 열교환된 다음, 제2 포트(142)를 통해 배출되며, 이후, 병렬 라인(L10)을 따라 유동된 다음, 라인(L5)을 따라 계속 유동된다.

여기서, 상기 실내측 열교환기(140)의 제2 포트(142)를 통해 배출된 냉매는 교축수단(500)으로도 분기 유동될 수 있으나, 이는 냉매의 온도 차이로 인해 교축수단(500)이 폐쇄되어 있기 때문에 상기 병렬 라인(L10)으로만 유동된다.

한편, 상기 라인(L5)을 따라 지속적으로 이송되는 냉매는 분기부(SP1)에서 제1 분기라인(SL1)으로 유동된다.

그 이유는 체크밸브(600)에 의해 실외측 열교환기(130)로 냉매가 유동되지 못하도록 막혀 있기 때문이다.

상기와 같은 이유로 인하여 냉매가 제1 분기라인(SL1)으로 유동된 후, 제2 이중 열교환기(200)를 구성하는 내부 파이프(220)의 제1 입구포트(201)를 통해 내부 파이프(220)를 경유하여 제1 출구포트(202)를 통해 배출된 다음, 라인(L7)을 따 라 유동되어 제1 이중 열교환기(180)를 구성하는 수액기(160)의 제1 포트(162)내로 유입된다.

이후, 상기 제1 포트(162)내로 유입된 냉매는 수액기(160)의 내부를 통과한 후, 수액기(160)의 제2 포트(161)를 통해 배출된 다음, 제2 분기라인(SL2)을 따라 지나면서 교축수단(400)을 경유하게 되며, 실외측 열교환기(130)의 제2 포트(132)내로 유입된다.

상기와 같이 제2 포트(132)내로 유입된 냉매는 실외측 열교환기(130)의 내부를 지나면서 송풍팬(133)에 의해 강제 송풍되는 주위의 공기와 열교환 된 후, 실외측 열교환기(130)의 제1 포트(131)를 통해 배출된다.

이후, 상기 실외측 열교환기(130)의 제1 포트(131)를 통해 배출된 냉매는 라인(L3)을 따라 유동된 후, 방향전환수단(120)의 제1 포트(121)로 유입된다.

상기 제1 포트(121)로 유입된 냉매는 방향전환수단(120)의 유로 전환작용에 의해 제2 포트(122)를 통해 배출된 후, 라인(L6)을 따라 이송된 다음, 제2 이중 열교환기(200)를 구성하는 외부 파이프(210)의 제2 입구포트(203)내로 유입된다.

상기 제2 입구포트(203)로 유입된 냉매는 외부 파이프(210)의 내부를 지나면서 내부 파이프(220)의 내부를 지나는 냉매와 열교환된 후, 외부 파이프(210)의 제2 출구포트(204)를 통해 배출된 다음, 라인(L8)을 따라 유동되어 제2 이중 열교환기(180)를 구성하는 액분리기(170)의 제1 포트(171)내로 유입된다.

이후, 냉매는 상기 액분리기(170)의 내부를 지나면서 수액기(160)의 내부를 지나는 냉매와 열교환 된 후, 액분리기(170)의 제2 포트(172)를 통해 배출된 다음, 라인(L9)을 따라 유동되어 압축기(100)의 유입포트(102)로 복귀된다.

아울러, 난방모드일때에는 바이패스수단(900)을 구성하는 개폐밸브(920)가 개방되어 수액기(160)의 내부를 유동하는 냉매의 일부가 바이패스 라인(910)을 따라 바이패스된 후, 라인(L9)에 합류된다.

즉, 상기 개폐밸브(920)가 개방되는 시점은 상기 바이패스 라인(910)과 라인(L0)이 합류되는 점에 설치된 온도감지수단(930)에 의해 감지된 온도에 따라 결정되는 것이다.

이상 살펴본 바와 같이, 난방모드일때에는 냉매는 상기와 같은 과정을 반복 유동하게 된다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 히트 펌프 시스템은, 실내측 열교환기를 통과한 냉매가 제1 이중 열교환기의 내부 파이프를 통과하여 제2 이중 열교환기의 수액기를 경유하도록 한 다음, 상기 수액기를 통과한 냉매가 실외측 열교환기를 통과하도록 한 후, 방향전환수단에 의해 이중 열교환수단의 외부 파이프내를 지나 제1 이중 열교환기의 액분리기를 통과하여 압축기로 복귀되도록 함과 아울러 제1 이중 열교환기의 수액기내의 냉매중 일부를 압축기의 유입측과 연결되는 라인으로 바이패스되도록 하여 외기 온도가 영하로 떨어지는 경우에 난방을 실시하고자 할때 압축기의 파손되지 않고 안정적으로 작동되도록 할 수 있다.

Claims (8)

1. 압축기(100), 실외측 열교환기(130), 실내측 열교환기(140), 적어도 하나 이상의 교축수단(400)(500)으로 이루어진 냉매순환회로를 갖는 히트 펌프 시스템에 있어서,

   상기 냉매순환회로는,

   상기 압축기(100)에 토출되는 냉매의 흐름 방향을 결정하는 방향전환수단(120)과;

   수액기(160)가 내장된 액분리기(170)로 된 제1 이중 열교환수단(180)과;

   상기 방향전환수단(120)에서 배출되어 상기 액분리기(170)로 유입되는 냉매를 상기 실내외측 열교환기(140)(130) 사이로 흐르는 냉매와 열교환시켜 상기 수액기(160)로 유입되도록 연결되는 제2 이중 열교환수단(200)을 포함하는 것을 특징으로 하는 히트 펌프 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 이중 열교환수단(180)의 수액기(160)내의 냉매를 상기 액분리기(170)와 상기 압축기(100)를 서로 연결하는 라인으로 바이패스시키는 바이패스수단(900)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 히트 펌프 시스템.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제2 이중 열교환수단(200)은,

   제2 입구포트(203)를 통해 상기 방향전환수단(120)에서 배출된 냉매가 유입되고, 제2 출구포트(204)를 통해 상기 액분리기(170)로 냉매가 배출되며, 냉매를 수용하는 외부 파이프(210)와;

   상기 실내,외측 열교환기(140)(130) 사이의 냉매 라인(L5)으로부터 분기된 제1 분기라인(SL1)과;

   상기 실외측 열교환기(130)에 인접한 냉매 라인에 분기되어 수액기(160)에 연결되는 제2 분기라인(SL2)과;

   제1 입구포트(201)가 상기 외부 파이프(210)의 외면으로 돌출되어 상기 제1 분기라인(SL1)에 연결되고, 제1 출구포트(202)가 상기 외부 파이프(210)의 외면으로 돌출되어 라인(L7)을 매개로 상기 수액기(160)에 연결되는 내부 파이프(220)로 구성된 것을 특징으로 하는 히트 펌프 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 바이패스수단(900)은,

   상기 수액기(160)내의 냉매를 상기 액분리기(170)와 상기 압축기(100)를 연결하는 라인으로 바이패스 유동되도록 하는 바이패스라인(910)과;

   상기 바이패스 라인(910)내에 유동되는 냉매의 온도를 감지하는 온도감지수단(920)과;

   상기 바이패스라인(910)상에 설치되어 상기 온도감지수단(920)에서 감지된 냉매의 온도에 따라 바이패스 라인의 통로를 개폐하는 개폐밸브(930)로 이루어진 것을 특징으로 하는 히트 펌프 시스템.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 제2 분기라인(SL2)상에는 상기 교축수단(400)이 설치되고, 냉매의 흐름 방향을 제한하는 체크밸브(620)가 설치된 것을 특징으로 하는 히트 펌프 시스템.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 실내측 열교환기(140)에 인접한 냉매 라인에는 다른 하나의 교축수단(500)이 설치되며, 상기 교축수단(500)과 병렬되게 냉매의 흐름 방향을 제한하는 체크밸브(700)가 설치된 것을 특징으로 하는 히트 펌프 시스템.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 실외측 열교환기(130)에 인접한 냉매 라인에는 냉매의 흐름 방향을 제한하는 체크밸브(600)가 설치된 것을 특징으로 하는 히트 펌프 시스템.
8. 제 3 항에 있어서,

   상기 내부 파이프(220)의 외면에서는 열교환핀(221)이 나선 형상으로 감겨져 있는 것을 특징으로 하는 히트 펌프 시스템.

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