KR101170274B1

KR101170274B1 - 1단 병렬 압축기를 조합한 부하 능동형 히트 펌프

Info

Publication number: KR101170274B1
Application number: KR1020100138940A
Authority: KR
Inventors: 김원준
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2010-12-30
Filing date: 2010-12-30
Publication date: 2012-07-31
Also published as: KR20120077106A

Abstract

본 발명은 1단 병렬 압축기를 조합한 부하 능동형 히트 펌프에 관한 것으로서, 1단 병렬식 제1 압축기(100) 및 제2 압축기(200); 제1, 2 압축기에서 나온 냉매 가스를 응축하는 응축기(300); 응축기를 나온 냉매가 유입되어 증발하는 증발기(500); 및 응축기와 증발기를 연결하는 제1 회수라인(351)에 설치되는 팽창밸브(400)를 포함하며; 상기 제1 압축기의 입구측은 증발기와 제1 압축기 인입라인(111)으로 연결되고; 제1 압축기의 출구측은 응축기의 인입측과 제1 토출라인(112)으로 연결되며; 상기 제1압축기의 출구측에는 제2 압축기와 직렬연결을 위해 제2 압축기의 입구측으로 연결되는 제2 토출라인(113)이 더 설치되며; 제2 토출라인(113)의 중간에는 제2 압축기 인입라인(211)이 접속되고, 제2 토출라인(113)과 제2 압축기 인입라인(211)의 접속부에는 제1 압축기와 제2 압축기를 직렬연결하거나 증발기와 제2 압축기를 연결하도록 전환하는 3방 밸브(150)가 설치되며; 제2 압축기의 출구측과 응축기의 입구측은 토출라인(212)으로 연결되고, 토출라인(212) 도중에는 체크밸브(213)가 설치되며; 상기 토출라인(212)으로부터 우회라인(250)이 분기되어 증발기의 입구측으로 연결되고, 우회라인(250)에는 개폐밸브(251)가 설치된다. 이러한 본 발명은, 제1, 2 압축기의 직, 병렬 구동, 우회 밸브와 우회 라인의 제어로 부하 변동에 따라 순차 부하 제어가 가능하고 미세 제어도 가능하다.

Description

1단 병렬 압축기를 조합한 부하 능동형 히트 펌프{A LOAD ACTIVE HEAT PUMP COMBINED TWO PARALLEL SINGLE STAGE COMPRESSOR}

본 발명은 1단 병렬 압축기를 조합한 부하 능동형 히트 펌프에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 2개의 1단 압축기를 부하의 변동에 대응하여 효율적으로 운전할 수 있도록 한 1단 병렬 압축기를 조합한 부하 능동형 히트 펌프에 관한 것이다.

히트 펌프는, 냉매를 압축하여 증발하는 사이클을 통해 빌딩의 냉수 및 온수공급이나 원자력 발전소와 같은 산업시설에서 공업 용수용 냉수 및 온수를 제조하는데 사용되고 있다.

히트 펌프는 압축기의 사용 개수와 연결방식에 따라 단일 압축기형, 1단 병렬 압축기형, 다단 직렬 압축기형으로 분류할 수 있다. 단일 압축기는 1개의 압축기를 사용한 형태이고, 1단 병렬 압축기는 2개 이상의 압축기를 병렬로 구성하여 각 압축기가 각자 냉매를 압축하도록 한 형태이며, 다단 직렬형 압축기는 2개 이상의 압축기를 직렬로 연결하여 저단 압축기에서 압축된 고단 압축기에서 순차적으로 더 압축하도록 한 형태이다.

그중 1단 병렬 압축기로 구성한 히트 펌프가 도 1에 도시되어 있다.

도 1에 도시된 히트 펌프에서, 제1 및 제2 압축기(10)(20)에서 각각 압축된 고온 고압의 냉매 가스는 응축기(30)로 들어가 응축된다. 응축기(30)에서 나온 냉매액은 서브 쿨러(35)와 팽창밸브(40)를 거쳐 증발기(50)로 들어간다.

응축기(30)의 내부에는 난방수(온수) 열교환기가 배설되어 있어, 난방수가 응축기(110) 내부의 난방수 열교환기를 흐르면서 응축열을 흡수하여 뜨거워진 다음 부하측(사용처)으로 공급된다.

또한, 증발기(50)의 내부에는 냉방수 열교환기가 배설되어 있어, 냉방수(냉수)가 증발기(50) 내부의 열교환기를 흐르면서 증발열을 흡수하여 차가워진 다음 부하측(사용처)으로 공급된다.

이러한 1단 병렬 압축기형 히트 펌프에서는, 제1 압축기(10)와 제2 압축기(20)가 응축기(30) 및 증발기(50)와 각각 병렬로 연결되어 있으므로, 부하 변동에 따라 제1 압축기(10)만을 구동하거나, 제1 압축기(10)와 제2 압축기(2)를 동시에 구동하여 냉매를 압축한다.

예를 들어, 냉방운전과 같이 고양정을 요하지 않을 때 또는 부하가 낮을 때에는 제1 압축기(10)만을 구동하고, 난방운전과 같이 고양정을 요하거나 부하가 높을 때에는 제1 압축기(10)와 제2 압축기(20)를 동시에 구동한다.

이러한 1단 병렬 압축기형 히트 펌프에서, 제1 압축기(10)와 제2 압축기(20)는 냉동 운전시 서로 다른 냉동용량을 가지는데, 통상적으로는 제1 압축기(10)가 제2단 압축기(20)에 비해 더 큰 용량을 가진다. 이에 따라 부분부하 시에는 제1 압축기(10)만으로 필요한 냉동 용량을 만족시킬 수 있으나 부하변동이 제1 압축기(10)의 용량을 상회하는 영역에서 빈번히 일어날 경우에는 서지(surge)를 피하기 위해 제1, 2 압축기(10, 20)를 동일양정으로 분배하여 부하변동에 대비하여야 하는 단점이 있다. 이처럼 종래의 병렬 구동방식은 각 압축기의 서지를 피하기 위해 동일 양정에서 운전이 이루어져야 하며 효율적인 영역에서의 부분부하운전이 어렵고 운전 제어가 복잡해진다.

본 발명은 상술한 종래의 1단 병렬 압축식 히트 펌프가 가지는 문제를 해소하기 위해 개발된 것으로서, 본 발명의 목적은, 부하 변동에 따라 2개의 압축기를 순차 부하 제어가 가능하도록 하여 보다 효율적이고 안정적인 부분부하운전이 가능하도록 하고 운전 제어도 간단한 1단 병렬 압축기를 조합한 부하 능동형 히트 펌프를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 1단 병렬 압축기를 조합한 부하 능동형 히트 펌프는, 냉매 가스를 압축하는 1단 병렬식 제1 압축기(100) 및 제2 압축기(200); 상기 제1, 2 압축기(100, 200)에서 나온 고온 고압의 냉매 가스를 액상으로 응축하며 내부에 난방 부하측 열교환기가 지나가는 응축기(300); 상기 응축기(300)를 나온 액체 냉매가 유입되고 증발하며 내부에 냉방 부하측 열교환기가 지나가는 증발기(500); 상기 응축기(300)와 증발기(500)를 연결하는 제1 회수라인(351) 도중에 설치되어 응축기(300)에서 나온 냉매를 감압하고 팽창시키는 팽창밸브(400)를 포함하고, 상기 제1 압축기(100)의 입구측은 상기 증발기(500)와 제1 압축기 인입라인(111)으로 연결되고; 상기 제1 압축기(100)의 출구측은 상기 응축기(300)의 인입측과 제1 토출라인(112)으로 연결되고, 제1 토출라인(112)에는 개폐밸브(121)가 설치되며, 상기 제1압축기(100)의 출구측에는 제2 압축기(200)와 직렬연결을 위해 제2 압축기(200)의 입구측으로 연결되는 제2 토출라인(113)이 더 설치되며; 상기 제2 토출라인(113)의 중간에는 증발기(500)로부터 연장된 제2 압축기 인입라인(211)이 접속되고, 제2 토출라인(113)과 제2 압축기 인입라인(211)의 접속부에는 제1 압축기(100)와 제2 압축기(200)를 직렬연결하거나 증발기(500)와 제2 압축기(200)를 연결하도록 선택적으로 전환하는 3방 밸브(150)가 설치되며; 제2 압축기(200)의 출구측과 상기 응축기(300)의 입구측은 토출라인(212)으로 연결되고, 해당 토출라인(212) 도중에는 체크밸브(213)가 설치되며; 상기 토출라인(212)으로부터 우회라인(250)이 분기되어 상기 증발기(500)의 입구측으로 연결되고, 해당 우회라인(250)에는 개폐밸브(251)가 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 응축기(300)와 상기 증발기(500)를 연결하는 제1 회수라인(351)으로부터 제2 회수라인(352)이 분기되고; 제1 회수라인(351)과 제2 회수라인(352)에는, 제1 회수라인(351)과 제2 회수라인(352)을 선택적으로 개폐하는 제어밸브가 설치되며; 상기 제2 회수라인(352)에는 기체 냉매와 액체 냉매를 분리하는 이코노마이저(600)가 설치되고; 상기 이코노마이저(600)에서 분리된 액체 냉매를 증발기(500)로 보내는 액체냉매 귀환라인(611)과, 이코노마이저(600)에서 분리된 기체 냉매를 제2 압축기(200)의 입구측으로 다시 보내는 플래시 가스 재순환 라인(612)이 설치되며; 상기 제2 회수라인(352) 및 상기 액체냉매 귀환라인(611)에는 각각 팽창밸브(370)(620)가 설치된다.

상기 제1 회수라인(351)과 제2 회수라인(352)의 선택을 위한 제어밸브는, 제1 회수라인(351)과 제2 회수라인(352)에 각각 설치되는 솔레노이드 개폐밸브(355)(360)로 이루어진다.

상기 개폐밸브(121) 및 개폐밸브(251)는 솔레노이드 밸브로 이루어진다.

본 발명에 따른 1단 병렬 압축기를 조합한 부하 능동형 히트 펌프에 의하면, 제1 압축기만을 구동하거나, 제1, 2 압축기를 병렬 구동 또는 직렬 구동 가능하며, 우회 밸브와 우회 라인을 제어하여 부하 변동에 따라 순차 부하 제어가 가능하고 미세 제어도 가능하므로, 보다 효율적이고 안정적인 부분부하운전이 가능해지며 운전 제어도 간단하다.

도 1은 종래의 1단 병렬 압축기식 히트 펌프 회로도이다.
도 2는 본 발명에 따른 부하 능동형 히트 펌프의 회로도이다.
도 3은 본 발명에 히트 펌프를 이용한 난방 운전의 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 히트 펌프를 이용한 냉방 운전의 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 히트 펌프를 이용한 냉방 운전의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 히트 펌프를 이용한 냉방 운전의 또 다른 예를 도시한 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 부하 능동형 히트 펌프의 회로도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 히트 펌프는, 냉매 가스를 압축하는 1단 병렬식 제1 압축기(100) 및 제2 압축기(200)와, 상기 제1, 2 압축기(100, 200)에서 나온 고온 고압의 냉매 가스를 액상으로 응축하며 내부에 난방 부하측 열교환기가 지나가는 응축기(300)와, 상기 응축기(300)와 증발기(500)를 연결하는 제1 회수라인(351) 도중에 설치되어 응축기(300)에서 나온 냉매를 감압하고 팽창시키는 팽창밸브(400)와, 상기 팽창밸브(400)를 나온 액체 냉매가 유입되고 증발하며 내부에 냉방 부하측 열교환기가 지나가는 증발기(500)를 포함한다.

상기 제1, 2 압축기(100, 200)는 부하나 병렬운전과 직렬운전이 가능하고, 제2 압축기(200)에서 나온 냉매는 응축기(300)로 들어가거나 증발기(500)로 우회되도록 구성된다. 직렬운전은, 다단 압축식 냉동기와 마찬가지로, 냉매를 2단계에 걸쳐 압축하여 효율을 향상시키는 운전방법으로서 주로 고양정이 요구되는 난방 고부하 운전에 사용하기에 적합하다.

더 나아가서, 상기 제1 압축기(100)의 입구측은 상기 증발기(500)와 제1 압축기 인입라인(111)으로 연결된다.

또한, 상기 제1 압축기(100)의 출구측은 상기 응축기(300)의 인입측과 제1 토출라인(112)으로 연결되고, 제1 토출라인(112)에는 개폐밸브(121)가 설치되며, 상기 제1압축기(100)의 출구측에는 제2 압축기(200)와 직렬연결을 위해 제2 압축기(200)의 입구측으로 연결되는 제2 토출라인(113)이 더 설치된다. 개폐밸브(121)는 솔레노이드 밸브로 구성하는 것이 바람직하다.

상기 제2 토출라인(113)의 중간에는 증발기(500)로부터 연장된 제2 압축기 인입라인(211)이 접속되고, 제2 토출라인(113)과 제2 압축기 인입라인(211)의 접속부에는 제1 압축기(100)와 제2 압축기(200)를 직렬연결하거나 증발기(500)와 제2 압축기(200)를 연결하도록 선택적으로 전환하는 3방 밸브(150)가 설치된다.

상기 제2 압축기(200)의 출구측과 상기 응축기(300)의 입구측은 토출라인(212)으로 연결되고, 해당 토출라인(212) 도중에는 체크밸브(213)가 설치된다.

한편, 상기 토출라인(212)으로부터 우회라인(250)이 분기되어 상기 증발기(500)의 입구측으로 연결되고, 해당 우회라인(250)에는 개폐밸브(251)가 설치된다. 개폐밸브(251)는 순간적인 동작 수행이 가능하도록 솔레노이드 밸브로 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 응축기(300)와 상기 증발기(500)를 연결하는 제1 회수라인(351)으로부터 제2 회수라인(352)이 분기되고, 제1 회수라인(351)과 제2 회수라인(352)에는, 제1 회수라인(351)과 제2 회수라인(352)을 선택적으로 개폐하는 제어밸브가 설치된다. 제어밸브는 제2 회수라인(352)과 제1 회수라인(351)에 각각 설치되는 솔레노이드 개폐밸브(360)(355)로 구성할 수 있다.

또한, 상기 제2 회수라인(352)에는 기체 냉매와 액체 냉매를 분리하는 이코노마이저(600)가 설치되고, 상기 이코노마이저(600)에서 분리된 액체 냉매를 증발기(500)로 보내는 액체냉매 귀환라인(611)과, 상기 이코노마이저(600)에서 분리된 기체 냉매를 제2 압축기(200)의 입구측으로 다시 보내는 플래시 가스 재순환 라인(612)이 설치된다. 이코노마이저(600)는, 제1 압축기(100)와 제2 압축기(200)가 직렬연결될 때 응축기(300)에서 나와 팽창밸브(370)를 통과한 냉매 중에서 플래시 가스(기체 냉매)를 2단계 압축기의 역할을 하는 제2 압축기(200)로 흡입시켜 1단계 압축기의 역할을 하는 제1 압축기(100)의 부하를 경감시키고 증발기(500)의 냉매 순환량을 감소시킴으로써 효율을 증가시키며, 제2 압축기(200)의 입구 온도를 낮춰 냉매의 비체적을 줄여 압축효율을 향상시키는 역할을 한다.

또한, 상기 응축기(300)로부터 이코노마이저(600)에 연결되는 제2 회수라인(352), 그리고 이코노마이저(600)와 증발기(500)를 연결하는 액체냉매 귀환라인(611)에는 각각 팽창밸브(370)(620)가 설치된다.

한편, 상기 응축기(300)로부터 상기 제1, 2 회수라인(351)에 이르기 전에 서브 쿨러(350)가 설치된다.

이와 같이 이루어진 본 발명의 운전 형태를 도 3 내지 도 5를 참조하면서 설명한다.

도 3은 본 발명에 히트 펌프를 이용한 난방 운전의 예를 도시한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 난방 운전시에는 개폐밸브(121)를 닫아 제1 압축기(100)의 제1 토출라인(112)를 폐쇄하고, 3방 밸브(150)를 전환하여 제1 압축기(100)의 제2 토출라인(113)을 개통시키고 제2 압축기 인입라인(211)은 폐쇄함으로써, 제1 압축기(100)와 제2 압축기(200)를 직렬로 연결한다. 고양정이 필요한 난방운전시에는 제1 압축기(100)와 제2 압축기(200)를 직렬로 연결하여 냉매를 2단계로 압축함으로써 난방부하에 충분히 대응할 수 있도록 하는 것이다.

그리고 개폐밸브(251)를 닫아 우회라인(250)은 폐쇄하여 제2 압축기(200)로부터 나오는 냉매가 모두 응축기(300)로 들어가도록 한다.

또한, 개폐밸브(355)는 닫고 개폐밸브(360)는 열어, 응축기(300)에서 나온 냉매가 제2 회수라인(352)을 통해 이코노마이저(600)로 들어가도록 한다.

따라서, 증발기(500)에서 증발된 냉매는 제1 압축기 인입라인(111)을 통해 제1 압축기(100)로 들어가서 압축되고, 제2 토출라인(113)을 통해 제2 압축기(200)로 들어가 더욱 압축된 후, 응축기(300)에 들어간다.

이와 같이 냉매가 2단계에 걸쳐 압축됨으로써 응축기(300)로 들어가는 냉매의 온도와 압력을 크게 상승시킬 수 있어 높은 난방부하에 대응할 수 있게 된다.

응축기(300)에서 열교환 하고 나온 냉매는, 서브쿨러(350)를 경유하여 제2 회수라인(352)으로 들어가며, 팽창밸브(370)를 거쳐 이코노마이저(600)로 들어간다.

이코노마이저(600)에서는 액체(액상) 냉매와 기체(기상)의 냉매가 분리된 후, 액체 냉매는 액체냉매 귀환라인(611) 및 팽창밸브(620)를 통해 증발기(500)로 들어가고, 기체 냉매는 플래시 가스 재순환라인(612)을 통해 고단계의 압축기인 제2 압축기(200)로 재순환된다.

난방 시에는 제1, 2 압축기(100, 200)를 직렬연결하여 2단 압축기로 활용하고, 이코노마이저(600)를 이용하여 플래시 가스를 고단측 압축기, 즉, 제2 압축기(200)로 재순환시킴으로써 히트 펌프가 요구하는 고양정을 쉽게 얻을 수 있게 된다.

도 4는 본 발명에 히트 펌프를 이용한 냉방 운전의 일례를 도시한 도면이다.

도 4는 냉방 저부하 운전시에 대응하는 것으로서, 이 경우에는 제1 압축기(100)만을 사용한 냉동사이클로 대응한다.

즉, 제2 압축기(200)는 구동 정지하고 제1 압축기(100)만을 구동하며, 개폐밸브(251) 및 개폐밸브(300)는 폐쇄한다.

따라서, 증발기(500)에서 증발된 냉매는 제1 압축기 인입라인(111)을 통해 제1 압축기(100)로 들어가서 압축되고, 제1 토출라인(112)을 통해 응축기(300)로 들어간다.

응축기(300)에서 나온 냉매는, 서브쿨러(350)를 경유하여 제1 회수라인(351)으로 들어가며, 팽창밸브(400)를 거쳐 증발기(600)로 들어간다.

이와 같이 냉방 저부하 운전에서는 제1 압축기(100)만을 구동함으로써 소비동력을 줄인다.

한편, 제1 압축기(100)가 지닌 용량 내에서 부하변동이 일어나면 제1 압축기(100) 자체에서, 예를 들어 IGV(Inlet Guide Vane) 등을 제어하는 압축기 자체의 용량 제어에 의해 부분 부하 운전에 대응한다.

도 5는 본 발명에 히트 펌프를 이용한 냉방 운전의 다른 예를 도시한 것으로서, 제1 압축기(100)와 제2 압축기(200)를 병렬로 구동하는 것이다.

부하 요구량이 제1 압축기(100)의 용량을 초과할 경우, 제1 압축기(100)에 더하여 제2 압축기(200)를 구동한다.

이 경우, 개폐밸브(251)는 닫아 우회라인(250)을 폐쇄하고, 개폐밸브(360)는 닫고 개폐밸브(355)는 연다. 통상적으로 냉방 부하 시에는 난방 부하 시만큼 고양정을 요구하지는 않기 때문에 이코노마이저(600)를 사용할 필요까지는 없다.

그리고 개폐밸브(121)를 열고, 3방 밸브(150)를 전환하여 제1 압축기(100)와 제2 압축기(200)를 연결하는 제2 토출라인(113)은 폐쇄하여, 증발기(500)에서 나온 냉매가 제1 압축기(100)와 제2 압축기(200)로 별도(병렬로)로 들어가도록 한다.

따라서, 제1 압축기(100)에서 압축된 냉매와, 제2 압축기(200)에서 압축된 냉매는, 각각 제1 토출라인(112)과 토출라인(212)을 통해 응축기(300)로 들어간다. 이와 같이 제1 압축기(100)와 제2 압축기(200)에서 압축된 많은 양의 냉매가 응축기(300)로 유입되어 응축된 다음, 제1 회수라인(351)과 팽창밸브(400)를 거쳐 증발기(500)로 들어가고, 증발기(500)에서는 많은 양의 냉매가 냉방에 참여함으로써 냉방 고부하 운전에 대응하도록 한다.

도 6은 본 발명에 히트 펌프를 이용한 냉방 운전의 또 다른 예를 도시한 도면이다. 본 실시예는 도 5에서 설명한 냉방 고부하 운전 시 변화되는 부하 요구량에 따라 응축기(300)의 요구압력을 상회하는 부분 부하 운전에 적합한 운전방법이다.

이는, 제2 압축기(200)의 출구 압력이 응축기(300)의 요구압력을 상회할 경우 우회밸브(251)를 개방한다. 그러면, 제2 압축기(200)에서 나온 냉매는 체크밸브(213)에 의해 막혀 응축기(300) 측으로 들어가지 못하고 우회라인(250)을 통해 증발기(500)로 우회시킨다.

이러한 우회밸브(251)를 개폐하는 방법으로 부분 부하 시 부하변동이 빈번하게 일어나는 경우에 민첩하게 대응할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.

100 : 제1 압축기 111 : 제1 압축기 인입라인
112 : 제1 토출라인 113 : 제2 토출라인
121 : 개폐 밸브 150 : 3방 밸브
200 : 제2 압축기 211 : 제2 압축기 인입라인
212 : 토출라인 213 : 체크 밸브
250 : 우회라인 251 : 개폐밸브
300 : 응축기 350 : 서브 쿨러
351 : 제1 회수라인 352 : 제2 회수라인
355 : 개폐밸브 360 : 개폐밸브
370 : 팽창밸브 400 : 팽창밸브
600 : 이코노마이저 611 : 액체 냉매 귀환라인
612 : 플래시 가스 순환라인 620 : 팽창 밸브

Claims

냉매 가스를 압축하는 1단 병렬식 제1 압축기(100) 및 제2 압축기(200);
상기 제1, 2 압축기(100, 200)에서 나온 고온 고압의 냉매 가스를 액상으로 응축하며 내부에 난방 부하측 열교환기가 지나가는 응축기(300);
상기 응축기(300)를 나온 액체 냉매가 유입되고 증발하며 내부에 냉방 부하측 열교환기가 지나가는 증발기(500); 및
상기 응축기(300)와 증발기(500)를 연결하는 제1 회수라인(351) 도중에 설치되어 응축기(300)에서 나온 냉매를 감압하고 팽창시키는 팽창밸브(400)를 포함하고,
상기 제1 압축기(100)의 입구측은 상기 증발기(500)와 제1 압축기 인입라인(111)으로 연결되고,
상기 제1 압축기(100)의 출구측은 상기 응축기(300)의 인입측과 제1 토출라인(112)으로 연결되고, 제1 토출라인(112)에는 개폐밸브(121)가 설치되며, 상기 제1압축기(100)의 출구측에는 제2 압축기(200)와 직렬연결을 위해 제2 압축기(200)의 입구측으로 연결되는 제2 토출라인(113)이 더 설치되며,
상기 제2 토출라인(113)의 중간에는 증발기(500)로부터 연장된 제2 압축기 인입라인(211)이 접속되고, 제2 토출라인(113)과 제2 압축기 인입라인(211)의 접속부에는 제1 압축기(100)와 제2 압축기(200)를 직렬연결하거나 증발기(500)와 제2 압축기(200)를 연결하도록 선택적으로 전환하는 3방 밸브(150)가 설치되며,
제2 압축기(200)의 출구측과 상기 응축기(300)의 입구측은 토출라인(212)으로 연결되고, 해당 토출라인(212) 도중에는 체크밸브(213)가 설치되며,
상기 토출라인(212)으로부터 우회라인(250)이 분기되어 상기 증발기(500)의 입구측으로 연결되고, 해당 우회라인(250)에는 개폐밸브(251)가 설치되는 것을 특징으로 하는 1단 병렬 압축기를 조합한 부하 능동형 히트 펌프.
제1항에 있어서,
상기 응축기(300)와 상기 증발기(500)를 연결하는 제1 회수라인(351)으로부터 제2 회수라인(352)이 분기되고,
제1 회수라인(351)과 제2 회수라인(352)에는, 제1 회수라인(351)과 제2 회수라인(352)을 선택적으로 개폐하는 제어밸브가 설치되며,
상기 제2 회수라인(352)에는 기체 냉매와 액체 냉매를 분리하는 이코노마이저(600)가 설치되고,
상기 이코노마이저(600)에서 분리된 액체 냉매를 증발기(500)로 보내는 액체냉매 귀환라인(611)과, 이코노마이저(600)에서 분리된 기체 냉매를 제2 압축기(200)의 입구측으로 다시 보내는 플래시 가스 재순환 라인(612)이 설치되며,
상기 제2 회수라인(352) 및 상기 액체냉매 귀환라인(611)에는 각각 팽창밸브(370)(620)가 설치되는 것을 특징으로 하는 1단 병렬 압축기를 조합한 부하 능동형 히트 펌프.
제2항에 있어서,
상기 제1 회수라인(351)과 제2 회수라인(352)의 선택을 위한 제어밸브는, 제1 회수라인(351)과 제2 회수라인(352)에 각각 설치되는 솔레노이드 개폐밸브(355)(360)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 1단 병렬 압축기를 조합한 부하 능동형 히트 펌프.
제1항에 있어서,
상기 개폐밸브(121) 및 개폐밸브(251)는 솔레노이드 밸브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 1단 병렬 압축기를 조합한 부하 능동형 히트 펌프.