KR102105706B1 - 히트펌프 시스템, 이의 양방향 인젝션 운전 방법 - Google Patents

히트펌프 시스템, 이의 양방향 인젝션 운전 방법 Download PDF

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Abstract

냉매 순환을 통해 응축기 또는 증발기로 동작하는 부하측에 난방 또는 냉방을 제공하는 히트펌프 시스템으로서, 고온고압의 기체 상태 냉매를 난방/냉방 운전 모드에 따라 방향 설정된 제1 사방밸브를 통해 배출하고, 순환한 냉매를 흡입하는 압축기, 제1 사방밸브를 통해 유입된 냉매를 2차 작동유체와 열교환한 후 열을 방출한 냉매를 배출하는 응축기, 응축기로부터 유입된 냉매를 분기 냉매와 열교환한 후 제1 팽창밸브로 배출하고, 분기 냉매를 압축기의 흡입단으로 배출하는 중간열교환기, 제1 팽창밸브를 거쳐 팽창된 냉매를 2차 작동유체와 열교환한 후, 열을 흡수한 냉매를 압축기로 배출하는 증발기, 난방/냉방 운전 모드에 따라 방향 전환되어, 제1 팽창밸브에서 팽창된 냉매를 증발기로 배출하는 제2 사방밸브, 그리고 난방/냉방 운전 모드에 따라 개폐되어, 응축기에서 배출된 냉매를 중간열교환기로 유출하고, 제2 사방밸브를 통해 팽창된 냉매를 증발기로 유출하는 복수의 개폐밸브들을 포함한다.

Description

히트펌프 시스템, 이의 양방향 인젝션 운전 방법{HEAT PUMP SYSTEM, BIDIECTIONAL INJECTION OPERATION METHOD OF THE HEAT PUMP}
본 발명은 히트펌프의 양방향 인젝션 운전에 관한 것이다.
히트펌프(냉동기)는 냉매가 압축기, 사방밸브, 응축기, 팽창밸브 그리고 증발기를 흐르도록 구성하여 부하측에 난방 또는 냉방을 제공한다.
최근 히트펌프에서는 출수온도 60℃ 이상을 요구하고 있다. 이와 같이 고온의 출수온도를 얻기 위해서는 히트펌프 응축기의 압력을 높게 유지함으로써, 상대적으로 높은 압력으로 유지된 응축기에서 고온의 냉매와 2차 작동유체와의 열교환이 일어나도록 하여 요구되는 고온의 2차 작동유체 출수온도를 만족시킬 수 있다. 그런데, 히트펌프 압축기의 압축비가 높아지면 히트펌프 효율이 낮아지고, 압축기의 수명이 단축되는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 냉매를 분사(injection)하는 가스 인젝션 기술이 사용된다. 가스 인젝션 기술은 중간열교환기나 기액분리기를 사용할 수 있다.
이처럼, 인젝션 기술이 난방 운전에서 출수온도를 높이기 위해 작동되도록 설계되므로, 실제로 냉방 운전에서는 냉매가 열교환없이 중간열교환기를 통과하도록 설계하고 있다. 하지만, 냉매가 중간열교환기를 통과할 때 압력강하로 인한 손실이 발생한다. 결국, 히트펌프는 가스 인젝션으로 인한 냉방효율 저하를 감수하면서도, 압축기 수명에 관계된 압축비 상승을 막기 위해 가스 인젝션 기술을 사용하고 있는 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 중간열교환기로 냉매가 유입되는 경로를 냉방/난방 운전 모드에 따라 변경하는 히트펌프 시스템, 그리고 이의 양방향 인젝션 운전 방법을 제공하는 것이다.
한 실시예에 따라, 압축기, 응축기, 그리고 증발기의 냉매 순환을 통해 응축기 또는 증발기로 동작하는 부하측에 난방 또는 냉방을 제공하는 히트펌프 시스템으로서, 응축기로부터 유입된 냉매를 분기 냉매와 열교환한 후 유출하고, 상기 분기 냉매를 압축기의 흡입단으로 유출하는 중간열교환기, 상기 중간열교환기에서 유출된 냉매를 일정 비율로 분기하는 분기관, 상기 분기관에서 분기된 주 냉매를 팽창시키는 팽창밸브, 그리고 냉매 순환 경로에 위치하고, 난방 운전 모드인 경우, 부하측 열교환기에서 유출된 냉매가 상기 중간열교환기의 냉매 유입부로 유입되고, 상기 팽창밸브에서 팽창된 냉매가 열원측 열교환기로 유입되도록 설정되고, 냉방 운전 모드인 경우, 상기 열원측 열교환기에서 유출된 냉매가 상기 중간열교환기의 상기 냉매 유입부로 유입되고, 상기 팽창밸브에서 팽창된 냉매가 상기 부하측 열교환기로 유입되도록 설정되는 경로 변경 시스템을 포함한다.
상기 경로 변경 시스템은 냉매 순환 경로에 위치하는 복수의 밸브들을 포함하고, 상기 복수의 밸브들 각각은 각 운전 모드에서의 냉매 흐름에 따라 제어될 수 있다.
상기 경로 변경 시스템은 제1포트가 상기 열원측 열교환기에 연결되고, 제2포트가 상기 팽창밸브에 연결되며, 상기 팽창밸브에서 팽창되어 유입된 냉매가 난방/냉방 운전 모드에 따라 증발기로 동작하는 상기 열원측 열교환기 또는 상기 부하측 열교환기로 유출되도록 방향 전환하는 사방밸브, 상기 부하측 열교환기와 상기 중간열교환기의 상기 냉매 유입부를 연결하는 유로 상에 위치하고, 난방 운전 모드에서 응축기로 동작하는 상기 부하측 열교환기에서 상기 중간열교환기로 냉매가 흐르도록 제어하는 제1 개폐밸브, 상기 중간열교환기의 상기 냉매 유입부와 상기 사방밸브의 제3포트를 연결하는 유로 상에 위치하고, 냉방 운전 모드에서 응축기로 동작하는 상기 열원측 열교환기에서 상기 사방밸브로 배출된 냉매가 상기 중간열교환기로 흐르도록 제어하는 제2 개폐밸브, 그리고 상기 부하측 열교환기와 상기 사방밸브의 제4포트를 연결하는 유로 상에 위치하고, 냉방 운전 모드에서 상기 팽창밸브에서 팽창되어 상기 사방밸브로 배출된 냉매가 증발기로 동작하는 상기 부하측 열교환기로 흐르도록 제어하는 제3 개폐밸브를 포함할 수 있다.
난방 운전 모드에서, 상기 사방밸브는 상기 팽창밸브로부터 유입된 냉매가 상기 열원측 열교환기로 유출되도록 설정되고, 상기 제1 개폐밸브는 열리도록 설정되고, 상기 제2 개폐밸브 및 상기 제3 개폐밸브는 닫히도록 설정될 수 있다.
냉방 운전 모드에서, 상기 사방밸브는 상기 열원측 열교환기로부터 유입된 냉매가 상기 중간열교환기로 유출되도록 설정되고, 상기 팽창밸브로부터 유입된 냉매가 상기 부하측 열교환기로 유출되도록 설정되고, 상기 제1 개폐밸브는 닫히도록 설정되고, 상기 제2 개폐밸브 및 상기 제3 개폐밸브는 열리도록 설정될 수 있다.
상기 냉매는 난방 운전 모드 및 냉방 운전 모드에 관계없이 상기 중간열교환기의 상기 냉매 유입부로 유입될 수 있다.
상기 분기 냉매는 상기 중간열교환기에서 배출된 냉매 중에서 분기된 후 팽창기구에 의해 팽창된 냉매로서, 상기 중간열교환기의 2차 작동유체로 유입되고 상기 압축기의 흡입단으로 배출될 수 있다.
다른 실시예에 따라, 냉매 순환을 통해 응축기 또는 증발기로 동작하는 부하측에 난방 또는 냉방을 제공하는 히트펌프 시스템으로서, 고온고압의 기체 상태 냉매를 난방/냉방 운전 모드에 따라 방향 설정된 사방밸브를 통해 배출하고, 순환한 냉매를 흡입하는 압축기, 상기 사방밸브를 통해 유입된 냉매를 2차 작동유체와 열교환한 후 열을 방출한 냉매를 배출하는 응축기, 상기 응축기에서 배출된 냉매가 냉매 유입부로 유입되면, 유입된 냉매를 분기 냉매와 열교환한 후 팽창밸브로 배출하고, 상기 분기 냉매를 상기 압축기의 흡입단으로 배출하는 중간열교환기, 상기 팽창밸브를 거쳐 팽창된 냉매를 2차 작동유체와 열교환한 후, 열을 흡수한 냉매를 상기 압축기로 배출하는 증발기, 난방/냉방 운전 모드에 따라, 상기 팽창밸브에서 팽창된 냉매가 상기 증발기로 유입되도록 경로를 변경하는 방향 전환 장치, 그리고 난방/냉방 운전 모드에 따라, 상기 응축기에서 배출된 냉매가 상기 중간열교환기로 유입되고, 상기 방향 전환 장치를 통해 팽창된 냉매가 상기 증발기로 유입되도록 개폐되는 복수의 개폐밸브들을 포함한다. 상기 분기 냉매는 상기 중간열교환기에서 배출된 냉매 중에서 분기된 후 팽창기구에 의해 팽창된 냉매로서, 상기 중간열교환기의 2차 작동유체로 유입된다.
난방 운전 모드의 경우, 상기 방향 전환 장치는 상기 팽창밸브에서 팽창된 냉매가 상기 증발기로 동작하는 열원측 열교환기로 유입되도록 설정되고, 상기 복수의 개폐밸브들 중에서, 난방 운전 모드에서의 냉매 흐름 경로에 위치하는 개폐밸브는 열리도록 설정되고, 상기 난방 운전 모드에서의 냉매 흐름 경로에 위치하지 않은 개폐밸브는 닫히도록 설정될 수 있다. 상기 난방 운전 모드에서의 냉매 흐름 경로는 상기 응축기로 동작하는 부하측 열교환기에서 배출된 냉매가 상기 중간열교환기, 상기 팽창 밸브, 그리고 상기 방향 전환 장치를 거쳐 상기 열원측 열교환기로 유입되는 경로일 수 있다.
냉방 운전 모드의 경우, 상기 방향 전환 장치는 상기 응축기로 동작하는 열원측 열교환기로부터 배출된 냉매가 상기 중간열교환기의 냉매 유입부로 유입되고, 상기 팽창밸브에서 팽창된 냉매가 상기 증발기로 동작하는 부하측 열교환기로 유입되도록 설정되고, 상기 복수의 개폐밸브들 중에서, 냉방 운전 모드에서의 냉매 흐름 경로에 위치하는 개폐밸브는 열리도록 설정되고, 상기 냉방 운전 모드에서의 냉매 흐름 경로에 위치하지 않은 개폐밸브는 닫히도록 설정될 수 있다. 상기 냉방 운전 모드에서의 냉매 흐름 경로는 상기 열원측 열교환기에서 배출된 냉매가 상기 방향 전환 장치에서 상기 중간열교환기로 유입되고, 상기 중간열교환기에서 배출된 냉매가 상기 팽창 밸브 그리고 상기 방향 전환 장치를 거쳐 상기 부하측 열교환기로 유입되는 경로일 수 있다.
또 다른 실시예에 따라, 냉매 순환을 통해 응축기 또는 증발기로 동작하는 부하측에 난방과 냉방 중 어느 하나를 제공하는 히트펌프 시스템의 양방향 인젝션 운전 방법으로서, 운전 모드를 입력받는 단계, 난방 운전 모드의 경우, 부하측 열교환기에서 배출된 냉매가 중간열교환기 및 팽창밸브를 거쳐 열원측 열교환기로 유입되도록 경로 변경 시스템을 제1 조건으로 설정하는 단계, 그리고 냉방 운전 모드의 경우, 상기 열원측 열교환기에서 배출된 냉매가 상기 중간열교환기, 상기 팽창밸브를 거쳐 상기 부하측 열교환기로 유입되도록 상기 경로 변경 시스템을 제2 조건으로 설정하는 단계를 포함한다. 상기 중간열교환기는 난방 운전 모드에서 응축기로 동작하는 상기 부하측 열교환기 또는 냉방 운전 모드에서 응축기로 동작하는 상기 열원측 열교환기로부터 부터 유입된 냉매를 분기 냉매와 열교환한 후 배출하고, 상기 분기 냉매를 압축기의 흡입단으로 배출하며, 상기 분기 냉매는 상기 중간열교환기에서 배출된 냉매 중에서 분기된 후 팽창기구에 의해 팽창된 냉매로서, 상기 중간열교환기의 2차 작동유체로 유입된다.
상기 경로 변경 시스템은 상기 제1 조건이 설정되는 경우, 상기 부하측 열교환기에서 열교환된 냉매가 상기 중간열교환기의 냉매 유입부로 유입되고, 상기 중간열교환기에서 열교환된 냉매가 상기 팽창 밸브를 거쳐 상기 열원측 열교환기로 유입되는 냉매 흐름 경로를 생성할 수 있다.
상기 경로 변경 시스템은 상기 제2 조건이 설정되는 경우, 상기 열원측 열교환기에서 열교환된 냉매가 상기 중간열교환기의 냉매 유입부로 유입되고, 상기 중간열교환기에서 열교환된 냉매가 상기 팽창 밸브를 거쳐 상기 부하측 열교환기로 유입되는 냉매 흐름 경로를 생성할 수 있다.
상기 경로 변경 시스템은 냉매 순환 경로에 위치하는 복수의 밸브들을 포함하고, 상기 복수의 밸브들 각각은 상기 제1 조건 또는 상기 제2 조건으로 설정될 수 있다.
실시예에 따르면 압축기 수명을 늘리기 위해 인젝션 기술을 사용하더라도, 냉매가 냉방 운전 모드에서 중간열교환기를 통과할 때 압력강하로 인한 손실을 방지하여 냉방 운전 모드에서도 충분한 과냉도(subcooling)를 확보할 수 있어서, 히트펌프 냉방 효율 및 열량을 높일 수 있다. 또한, 실시예에 따르면 난방 운전 모드뿐만 아니라 냉방 운전 모드에서도 충분한 과냉도의 확보와 압축기로 들어가는 냉매 온도를 상승시켜 전체적인 냉매 순환량을 높일 수 있어, 히트펌프 냉방 효율 및 열량을 높일 수 있다.
실시예에 따르면 압축기 수명을 늘리면서도 운전 모드에 관계없이 인젝션 기술을 사용하여 히트펌프 효율을 높일 수 있다. 일반적으로 사용되는 감온식 팽창밸브는 양방향으로 운전하는 경우, 정방향에 비해 역방향은 약 80~85%의 성능을 발휘하여 히트펌프 성능을 낮추는 원인이 되는데, 실시예에 따르면 팽창밸브를 한 방향으로 운전시키므로, 결과적으로 히트펌프 효율을 높일 수 있다.
도 1은 히트펌프 시스템의 구성도이다.
도 2는 인젝션 기술을 위한 중간열교환기를 포함하는 히트펌프 시스템의 구성도이다.
도 3은 한 실시예에 따른 양방향 인젝션 히트펌프 시스템의 구성도이다.
도 4는 한 실시예에 따른 양방향 인젝션 히트펌프 시스템의 난방 운전 모드에서의 냉매 흐름을 설명하는 도면이다.
도 5는 한 실시예에 따른 양방향 인젝션 히트펌프 시스템의 냉방 운전 모드에서의 냉매 흐름을 설명하는 도면이다.
도 6은 한 실시예에 따른 히트펌프 시스템의 양방향 인젝션 운전 방법의 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
열교환 시스템은 히트펌프와 냉동기 등을 포함할 수 있으나, 본 발명에서는히트펌프를 예로 들어 설명한다. 히트펌프 이외의 열교환 시스템에도 본 발명이 적용될 수 있다.
도 1은 히트펌프 시스템의 구성도이다.
도 1을 참고하면, 히트펌프(10a)는 압축기(11), 사방밸브(12), 부하측 열교환기(13), 팽창밸브(14), 그리고 열원측 열교환기(15)를 포함한다. 난방 운전 모드이면, 부하측 열교환기(13)는 응축기로 동작하고, 열원측 열교환기(15)는 증발기로 동작한다. 냉방 운전 모드이면, 부하측 열교환기(13)는 증발기로 동작하고, 열원측 열교환기(15)는 응축기로 동작한다.
사방밸브(12)는 난방/냉방 운전 모드에 따라, 압축기(11)에서 배출되는 냉매를 부하측 열교환기(13) 또는 열원측 열교환기(15)로 방향 전환한다. 즉, 사방밸브(12)는 난방 운전 모드이면 압축기(11)에서 배출되는 고온고압의 냉매를 응축기인 부하측 열교환기(13)로 유출하고, 냉방 운전 모드이면 압축기(11)에서 배출되는 고온고압의 냉매를 응축기인 열원측 열교환기(15)로 유출한다.
난방 운전 모드인 경우의 냉매 흐름은 다음과 같다. 냉매는 압축기(11)에서 고온고압의 기체 상태로 배출되어, 응축기로 동작하는 부하측 열교환기(13)로 유출된다. 냉매는 부하측 열교환기(13)에서 물이나 공기 등의 2차 작동유체로 열을 방출하여 고온고압의 액냉매로 변환된다. 액냉매는 팽창밸브(14)를 통과하면서 저온저압의 액체와 기체 상태의 냉매로 변환되어 증발기로 동작하는 열원측 열교환기(15)로 유출된다. 액체와 기체 상태의 냉매는 열원측 열교환기(15)를 지나는 동안 물이나 공기 등의 2차 작동유체로부터 열을 흡수하여 포화 기체 상태가 된다. 이후, 열원측 열교환기(15)에서 배출된 포화 기체 상태의 냉매는 추가적인 열을 흡수하여 과열 기체 상태가 되고, 압축기(11)에 흡입된다. 이러한, 냉매 흐름을 통해 부하측 열교환기(13)에서 출수되는 2차 작동유체는 냉매로부터 열을 흡수하고, 열원측 열교환기(15)에서 출수되는 2차 작동유체는 냉매로 열을 방출한다.
냉방 운전 모드인 경우, 냉매는 사방밸브(12)에 의해 응축기로 동작하는 열원측 열교환기(15)로 유출되고, 난방 운전 모드와 반대로 흘러 압축기(11)에 흡입된다.
도 2는 인젝션 기술을 위한 중간열교환기를 포함하는 히트펌프 시스템의 구성도이다.
도 2를 참고하면, 히트펌프(10b)는 히트펌프(10a)에서 인젝션 기술을 적용하기 위한 중간열교환기(16), 분기관(17), 냉매량 조절 개폐밸브(18), 그리고 추가 팽창밸브(19)를 더 포함한다.
도 2의 (a)를 참고하면, 난방 운전 모드인 경우, 부하측 열교환기(13)로부터 유출된 냉매는 중간열교환기(16)로 들어간다. 분기관(17)은 중간열교환기(16)에서 유출된 냉매를 일정 비율로 분기하여 메인 팽창밸브(14)와 추가 팽창밸브(19)로 유출한다. 부하측 열교환기(13)로부터 유출된 냉매와 추가 팽창밸브(19) 방향으로 분기된 냉매 각각은 중간열교환기(16)를 거치면서 열교환이 진행된다. 즉, 추가 팽창밸브(19) 방향으로 분기된 냉매는 추가 팽창밸브(19)에 의해 팽창되어 온도가 낮아진 상태로 중간열교환기(16)로 유입되고, 부하측 열교환기(13)로부터 유출된 냉매의 열을 흡수한 후, 즉 과열상태의 냉매로 압축기(11)로 유입된다. 반대로, 부하측 열교환기(13)로부터 유출된 냉매는 중간열교환기(16)를 지나면서 분기된 냉매로 열을 방출하고 온도가 낮아진 상태, 즉 과냉상태의 냉매로 메인 팽창밸브(14)로 유출된다. 메인 팽창밸브(14)를 통과한 냉매는 저온 저압의 상태로 변경된 후 열원측 열교환기(15)를 거쳐 압축기(11)로 들어간다.
이처럼, 중간열교환기(16)는 부하측 열교환기(13)로부터 유출된 냉매가 열을 방출할 수 있도록 하기도 하고, 동시에 분기된 냉매가 열을 흡수하도록 하기도 한다. 이러한 중간열교환기(16)에서의 열교환을 통하여 응축기에서 유출된 냉매는 과냉도가 증가하여 발생 열량이 증가되도록 하여 고온수를 생성할 때 발생되는 응축기 압력 상승에 의한 효율의 하락을 막을 수 있다.
하지만, 도 2의 (b)를 참고하면, 냉방 운전 모드인 경우, 메인 팽창밸브(14)에 의해 팽창된 냉매가 중간열교환기(16)로 들어간다. 따라서, 냉방 운전 모드에서는 냉매가 추가적인 열교환없이 중간열교환기를 통과하도록 분기관(17)에서 냉매를 분기하지 않는다. 결국, 히트펌프(10b)는 냉방 운전 모드에서 중간열교환기를 통과하는 냉매의 압력강하 손실로 인해 냉방 효율이 낮아지는 문제가 발생한다.
한편, 중간열교환기를 통과하는 냉매의 압력강하에 의한 효율 저하를 막기 위해 팽창밸브를 두 개를 사용하기도 한다. 즉, 제1 메인 팽창밸브(14) 이외에, 중간열교환기(16)와 부하측 열교환기(13) 사이에 제2 메인 팽창밸브를 추가하고, 운전 모드에 따라 두 개의 팽창밸브 중 어느 하나를 동작시킨다. 즉, 운전 모드에 따라 중간열교환기를 통과한 냉매를 팽창시키는 팽창 밸브가 동작되도록 한다. 이때 두 개의 팽창밸브의 동작 여부는 체크 밸브에 의해 제어될 수 있다. 하지만 여전히 난방 운전 모드와 냉방 운전 모드에서의 효율 차이가 발생한다.
다음에서 중간열교환기로 냉매가 유입되는 경로를 냉방/난방 운전 모드에 따라 변경하는 히트펌프에 대해 설명한다.
도 3은 한 실시예에 따른 양방향 인젝션 히트펌프 시스템의 구성도이다.
도 3을 참고하면, 양방향 인젝션 히트펌프 시스템(100)은 압축기(110), 제1 사방밸브(120), 부하측 열교환기(130), 팽창밸브(140), 열원측 열교환기(150), 중간열교환기(160), 분기관(162), 냉매량 조절 밸브(164), 팽창기구(166), 제2 사방밸브(170), 그리고 복수의 개폐밸브들(180, 182, 184)를 포함할 수 있다. 양방향 인젝션 히트펌프 시스템(100)의 각 구성 요소는 제어기(200)에 의해 운전 모드, 사방밸브 방향 전환, 밸브 개폐 등이 제어될 수 있다. 본 발명에서, 제2 사방밸브(170), 그리고 복수의 개폐밸브들(180, 182, 184)은 각 운전 모드에서 냉매가 중간열교환기(160)의 냉매 유입부로 유입되도록 냉매 순환 경로를 변경하는 경로 변경 시스템의 예시이다. 즉, 제2 사방밸브(170)가 난방/냉방 운전 모드에 따라 냉매 흐름 방향을 가변하는 것으로 설명하나, 사방밸브 대신, 다양한 종류의 장치가 방향 전환 장치로 사용될 수 있다. 또한 본 발명에서는 복수의 개폐밸브들의 개폐에 따라 냉매 흐름을 제어하는 것으로 설명하나, 본 발명의 냉매 흐름을 제어하는 장치이면 족하고, 반드시 복수의 분리된 개폐밸브들일 필요는 없다. 개폐밸브는 예를 들면, 솔레노이드 밸브일 수 있다. 팽창기구는 냉매를 팽창시키는 용도의 다양한 장치일 수 있고, 예를 들면, 팽창밸브, 모세관 등일 수 있다.
중간열교환기(160)는 응축기로부터 유입된 냉매를 열교환하여 배출한다. 난방 운전 모드에서의 응축기는 부하측 열교환기(130)이고, 냉방 운전 모드에서의 응축기는 열원측 열교환기(150)이다. 운전 모드에 따라 냉매가 부하측 열교환기(130)/열원측 열교환기(150)로부터 중간열교환기(160)로 유출되는 유로는 제2 사방밸브(170)의 방향 전환 및 복수의 개폐밸브들(180, 182, 184)의 개폐에 의해 결정된다.
중간열교환기(160)에서 배출된 냉매는, 운전 모드에 상관없이 항상, 분기관(162)에서 분기되어 팽창밸브(140)와 팽창기구(166)로 유출된다. 냉매량 조절 밸브(164)에 의해 팽창기구(166)로 분기되는 냉매량이 조절될 수 있다. 중간열교환기(160)로 분기되어 들어온 냉매는 열교환 후 압축기(110)로 흡입된다. 이처럼, 중간열교환기(160)로 분기되어 들어온 분기 냉매가 중간열교환기(160)의 2차 작동유체로 동작한다.
중간열교환기(160)에서 팽창밸브(140)로 유입된 냉매는 제2 사방밸브(170)에 의해 방향 전환되어 열원측 열교환기(150)/부하측 열교환기(130)로 유출된다. 난방 운전 모드인 경우, 제2 사방밸브(170)는 팽창밸브(140)에서 팽창된 냉매를 열원측 열교환기(150)로 유출한다. 냉방 운전 모드인 경우, 제2 사방밸브(170)는 팽창밸브(140)에서 팽창된 냉매를 부하측 열교환기(130)로 유출한다.
복수의 밸브들의 위치는 본 발명의 동작에 따른 냉매 흐름을 만들기 위한 경로에 설치되고, 예를 들면 다음과 같이 설치될 수 있다. 개폐밸브1(180)은 부하측 열교환기(130)와 중간열교환기(160)를 연결하는 유로 상에 위치한다. 개폐밸브2(182)는 중간열교환기(160)와 제2 사방밸브(170)의 특정 포트(포트2)를 연결하는 유로 상에 위치한다. 개폐밸브3(184)은 부하측 열교환기(130)와 제2 사방밸브(170)의 특정 포트(포트3)를 연결하는 유로 상에 위치된다. 개폐밸브는 솔레노이드 밸브일 수 있고, 도 3과 같이, 개폐밸브2(182)를 지나는 유로는 개폐밸브1(180)과 중간열교환기(160)를 연결하는 유로에 접하도록 설계되고, 개폐밸브3(184)를 지나는 유로는 개폐밸브1(180)과 부하측 열교환기(130)를 연결하는 유로에 접하도록 설계될 수 있다. 개폐밸브들은 운전 모드에 따라 표 1과 같이 개폐된다.
운전 모드 개폐밸브1(180) 개폐밸브2(182) 개폐밸브3(184)
난방 열림 닫힘 닫힘
냉방 닫힘 열림 열림
난방 운전 모드에서, 개폐밸브1(180)이 열리고, 개폐밸브2(182) 및 개폐밸브3(184)이 닫히면, 부하측 열교환기(130)에서 유출된 냉매가 중간열교환기(160), 팽창밸브(140), 열원측 열교환기(150)를 거처 압축기(110)로 흡입된다. 또한, 중간열교환기(160)에서 분기된 냉매는 팽창기구(166), 중간열교환기(160)를 거쳐 압축기(110)로 흡입된다.
냉방 운전 모드에서, 개폐밸브1(180)이 닫히고, 개폐밸브2(182) 및 개폐밸브3(184)이 열리면, 열원측 열교환기(150)에서 유출된 냉매가 중간열교환기(160), 팽창밸브(140), 부하측 열교환기(130)를 거처 압축기(110)로 흡입된다. 또한, 중간열교환기(160)에서 분기된 냉매는 팽창기구(166), 중간열교환기(160)를 거쳐 압축기(110)로 흡입된다.
따라서, 양방향 인젝션 히트펌프 시스템(100)은 운전 모드에 상관없이 항상 중간열교환기(160)를 통한 양방향 인젝션을 수행하여 효율을 높일 수 있다. 한편, 냉매 순환 시, 닫혀있는 개폐밸브까지 일정량의 냉매가 채워질 수 있는데, 이를 고려하여 냉매량이 조절될 수 있다.
도 4는 한 실시예에 따른 양방향 인젝션 히트펌프 시스템의 난방 운전 모드에서의 냉매 흐름을 설명하는 도면이고, 도 5는 한 실시예에 따른 양방향 인젝션 히트펌프 시스템의 냉방 운전 모드에서의 냉매 흐름을 설명하는 도면이다.
도 4를 참고하면, 양방향 인젝션 히트펌프 시스템(100)은 난방 운전 모드가 설정되면, 제1 사방밸브(120)는 압축기(110)에서 유출된 냉매를 부하측 열교환기(130)로 유출하는 유로 방향이 설정되고, 열원측 열교환기(150)에서 유입된 냉매를 압축기(110)의 냉매 흡입단으로 유출하는 유로 방향이 설정된다. 제2 사방밸브(170)는 팽창밸브(140)에서 유출된 냉매를 열원측 열교환기(150)로 유출하는 유로 방향이 설정된다. 그리고 개폐밸브1(180)이 열리고, 개폐밸브2(182) 및 개폐밸브3(184)이 닫히도록 설정된다.
압축기(110)가 운전하면, 압축기의 고온고압 냉매가 제1 사방밸브(120)를 지나 응축기인 부하측 열교환기(130)로 유입된다. 고온고압 냉매는 부하측 열교환기(130)의 2차 작동유체와 열교환하여, 2차 작동유체를 요구된 출수온도로 상승시킨 후, 중간열교환기(160)로 유입된다.
중간열교환기(160)에서 열교환 후 유출된 냉매는, 분기관(162)에서 주 냉매와 분기 냉매로 분기된다. 분기 냉매의 비율은 냉매량 조절 밸브(164)에 의해 조절될 수 있는데, 분기관(162)에 유입된 냉매의 5~20%를 분기할 수 있다. 분기 냉매는 팽창기구(166)를 통과하여 압력과 온도가 낮아지고, 다시 중간열교환기(160)에 유입된다. 중간열교환기(160)로 분기되어 유입된 분기 냉매는, 부하측 열교환기(130)에서 중간열교환기(160)로 유입되는 냉매와 열교환한 후, 압축기(110)로 유입된다. 분기 냉매는 중간열교환기(160)의 2차 작동유체로 동작한다.
중간열교환기(160)를 통과한 주 냉매는 충분한 과냉각도를 획득한 후 팽창밸브(140)를 통과하면서 저온저압의 냉매가 되고, 제2 사방밸브(170)로 유입된다. 제2 사방밸브(170)는 팽창밸브(140)에서 열원측 열교환기(150)로 유로 방향이 설정되어 있으므로, 유입된 냉매를 열원측 열교환기(150)로 유출한다. 열원측 열교환기(150)로 유입된 냉매는 2차 작동유체로부터 열을 흡수하여 증발된 후, 압축기(110)의 냉매 흡입단으로 유입된다.
주 냉매가 압축기(110)의 냉매 흡입단으로 유입되는 관과, 분기 냉매가 중간열교환기(160)로부터 유출되는 관이 연결되어, 최종적으로 주 냉매와 분기 냉매가 함께 압축기(110)에 흡입되어 다시 압축된다.
도 5를 참고하면, 양방향 인젝션 히트펌프 시스템(100)은 냉방 운전 모드가 설정되면, 제1 사방밸브(120)는 압축기(110)에서 유출된 냉매를 열원측 열교환기(150)로 유출하는 유로 방향이 설정되고, 부하측 열교환기(130)에서 유입된 냉매를 압축기(110)의 냉매 흡입단으로 유출하는 유로 방향이 설정된다. 제2 사방밸브(170)는 열원측 열교환기(150)에서 유출된 냉매를 중간열교환기(160)로 유출하는 유로 방향이 설정되고, 팽창밸브(140)에서 유입된 냉매를 부하측 열교환기(130)로 유출하는 유로 방향이 설정된다. 그리고 개폐밸브1(180)이 닫히고, 개폐밸브2(182) 및 개폐밸브3(184)이 열리도록 설정된다..
압축기(110)가 운전하면, 압축기의 고온고압 냉매가 제1 사방밸브(120)를 지나 응축기인 열원측 열교환기(150)로 유입된다. 고온고압 냉매는 열원측 열교환기(150)의 2차 작동유체와 열교환한 후, 제2 사방밸브(170)로 유입된다.
제2 사방밸브(170)로 유입된 냉매는 열려있는 개폐밸브2(182)를 지나 중간열교환기(160)로 유출된다. 이때, 개폐밸브1(180)은 닫혀있으므로, 열원측 열교환기(150)에서 유출된 냉매는 반드시 중간열교환기(160)로 유입된다. 중간열교환기(160)에서 열교환 후 유출된 냉매는, 난방 운전 모드와 동일하게 동작한다. 즉, 중간열교환기(160)에서 열교환 후 유출된 냉매는 분기관(162)에서 주 냉매와 분기 냉매로 분기된다. 분기 냉매의 비율은 냉매량 조절 밸브(164)에 의해 조절될 수 있다. 분기 냉매는 팽창기구(166)를 통과하여 압력과 온도가 낮아지고, 다시 중간열교환기(160)에 유입된다. 중간열교환기(160)에 분기되어 유입된 냉매는, 열원측 열교환기(150)에서 중간열교환기(160)로 유입되는 냉매와 열교환한 후, 압축기(110)로 유입된다.
중간열교환기(160)를 통과한 주 냉매는 팽창밸브(140)를 통과하면서 저온저압의 냉매가 되고, 제2 사방밸브(170)로 유입된다. 제2 사방밸브(170)는 팽창밸브(140)에서 유입된 냉매가 부하측 열교환기(130)로 유출하도록 유로 방향이 설정되어 있으므로, 냉매는 부하측 열교환기(130)로 흐른다. 개폐밸브1(180)은 닫혀있고, 개폐밸브3(184)는 열려있으므로, 제2 사방밸브(170)에서 유출된 냉매는 반드시 부하측 열교환기(130)로 유입된다. 부하측 열교환기(130)로 유입된 냉매는 2차 작동유체로부터 열을 흡수하여 증발된 후, 제1 사방밸브(120)를 지나 압축기(110)의 냉매 흡입단으로 유입된다.
주 냉매가 압축기(110)의 냉매 흡입단으로 유입되는 관과, 분기 냉매가 중간열교환기(160)로부터 유출되는 관이 연결되어, 최종적으로 주 냉매와 분기 냉매가 함께 압축기(110)에 흡입되어 다시 압축된다.
도 6은 한 실시예에 따른 히트펌프 시스템의 양방향 인젝션 운전 방법의 흐름도이다.
도 6을 참고하면, 제어기(200)는 운전 모드를 입력받는다(S110).
제어기(200)는 난방 운전 모드의 경우, 부하측 열교환기(130)에서 배출된 냉매가 중간열교환기(160), 팽창밸브(140)를 거쳐 열원측 열교환기(150)로 유입되도록 제1 사방밸브(120), 제2 사방밸브(170), 그리고 개폐밸브들(180, 182, 184)의 동작을 설정한다(S120).
제어기(200)는 냉방 운전 모드의 경우, 열원측 열교환기(150)에서 배출된 냉매가 중간열교환기(160), 팽창밸브(140)를 거쳐 부하측 열교환기(130)로 유입되도록 제1 사방밸브(120), 제2 사방밸브(170), 그리고 개폐밸브들(180, 182, 184)의 동작을 설정한다(S130).
운전 모드에 따른 제1 사방밸브(120), 제2 사방밸브(170), 그리고 개폐밸브들(180, 182, 184)의 설정은 표 2와 같다. 제1 사방밸브(120)와 제2 사방밸브(170) 각각은 도 4 및 도 5와 같이 4개 포트들을 연결하여 냉매 흐름을 전환할 수 있다. 포트 번호는 도면을 참고로 유로를 설명하기 위해 사방밸브의 왼쪽이 포트1, 오른쪽의 위에서부터 아래로 포트2, 포트3, 포트4를 임의로 부여한 것으로서, 본 발명이 동작하도록 사방밸브를 설정하면 된다.
운전 모드 제1 사방밸브 제2 사방밸브 개폐밸브1 개폐밸브2 개폐밸브3
난방 포트1관과 포트2관 연결
포트3관과 포트4관 연결		 포트1관과 포트4관 연결
포트2관과 포트3관 연결		 열림 닫힘 닫힘
냉방 포트1관과 포트4관 연결
포트2관과 포트3관 연결		 포트1관과 포트2관 연결
포트3관과 포트4관 연결		 닫힘 열림 열림
이와 같이, 양방향 인젝션 히트펌프 시스템(100)은 운전 모드에 상관 없이 중간열교환기를 통한 열교환을 실시하여, 압축기 수명을 늘리면서도, 히트펌프 냉방 효율 및 열량을 높일 수 있다. 또한, 양방향 인젝션 히트펌프 시스템(100)은 운전 모드에 상관 없이 압축기(110)로 과열된 부분 냉매가 유입되므로, 압축기(110)로 유입되는 냉매 온도를 상승시켜 전체적인 냉매 순환량을 높일 수 있다. 팽창밸브(140)는 운전 모드에 상관 없이 한 방향으로 운전시키므로, 운전 모드에 따라 방향이 바뀌는 종래 기술에 비해 히트펌프 효율을 높일 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (14)

  1. 압축기, 응축기, 그리고 증발기의 냉매 순환을 통해 응축기 또는 증발기로 동작하는 부하측에 난방 또는 냉방을 제공하는 히트펌프 시스템으로서,
    응축기로부터 유입된 냉매를 분기 냉매와 열교환한 후 유출하고, 상기 분기 냉매를 압축기의 흡입단으로 유출하는 중간열교환기,
    상기 중간열교환기에서 유출된 냉매를 일정 비율로 분기하는 분기관,
    상기 분기관에서 분기된 주 냉매를 팽창시키는 팽창밸브,
    운전 모드에 따라 냉매 흐름을 제어하는 제어기, 그리고
    냉매 순환 경로에 위치하고 상기 제어기에 의해 제어되는 복수의 밸브들을 포함하고, 난방 운전 모드인 경우, 상기 제어기의 제어에 의해, 부하측 열교환기에서 유출된 냉매가 상기 중간열교환기의 냉매 유입부로 유입되고, 상기 팽창밸브에서 팽창된 냉매가 열원측 열교환기로 유입되도록 상기 복수의 밸브들의 개폐 및 방향 전환이 설정되고, 냉방 운전 모드인 경우, 상기 제어기의 제어에 의해, 상기 열원측 열교환기에서 유출된 냉매가 상기 중간열교환기의 상기 냉매 유입부로 유입되고, 상기 팽창밸브에서 팽창된 냉매가 상기 부하측 열교환기로 유입되도록 상기 복수의 밸브들의 개폐 및 방향 전환이 설정되는 경로 변경 시스템
    을 포함하는, 히트펌프 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 경로 변경 시스템은
    제1포트가 상기 열원측 열교환기에 연결되고, 제2포트가 상기 팽창밸브에 연결되며, 상기 팽창밸브에서 팽창되어 유입된 냉매가 난방/냉방 운전 모드에 따라 증발기로 동작하는 상기 열원측 열교환기 또는 상기 부하측 열교환기로 유출되도록 방향 전환하는 사방밸브,
    상기 부하측 열교환기와 상기 중간열교환기의 상기 냉매 유입부를 연결하는 유로 상에 위치하고, 난방 운전 모드에서 응축기로 동작하는 상기 부하측 열교환기에서 상기 중간열교환기로 냉매가 흐르도록 제어하는 제1 개폐밸브,
    상기 중간열교환기의 상기 냉매 유입부와 상기 사방밸브의 제3포트를 연결하는 유로 상에 위치하고, 냉방 운전 모드에서 응축기로 동작하는 상기 열원측 열교환기에서 상기 사방밸브로 배출된 냉매가 상기 중간열교환기로 흐르도록 제어하는 제2 개폐밸브, 그리고
    상기 부하측 열교환기와 상기 사방밸브의 제4포트를 연결하는 유로 상에 위치하고, 냉방 운전 모드에서 상기 팽창밸브에서 팽창되어 상기 사방밸브로 배출된 냉매가 증발기로 동작하는 상기 부하측 열교환기로 흐르도록 제어하는 제3 개폐밸브를 포함하는, 히트펌프 시스템.
  4. 제3항에서,
    난방 운전 모드에서, 상기 사방밸브는 상기 팽창밸브로부터 유입된 냉매가 상기 열원측 열교환기로 유출되도록 설정되고,
    상기 제1 개폐밸브는 열리도록 설정되고, 상기 제2 개폐밸브 및 상기 제3 개폐밸브는 닫히도록 설정되는, 히트펌프 시스템.
  5. 제3항에서,
    냉방 운전 모드에서, 상기 사방밸브는 상기 열원측 열교환기로부터 유입된 냉매가 상기 중간열교환기로 유출되도록 설정되고, 상기 팽창밸브로부터 유입된 냉매가 상기 부하측 열교환기로 유출되도록 설정되고,
    상기 제1 개폐밸브는 닫히도록 설정되고, 상기 제2 개폐밸브 및 상기 제3 개폐밸브는 열리도록 설정되는, 히트펌프 시스템.
  6. 제1항에서,
    상기 냉매는 난방 운전 모드 및 냉방 운전 모드에 관계없이 상기 중간열교환기의 상기 냉매 유입부로 유입되는, 히트펌프 시스템.
  7. 제1항에서,
    상기 분기 냉매는 상기 중간열교환기에서 배출된 냉매 중에서 분기된 후 팽창기구에 의해 팽창된 냉매로서, 상기 중간열교환기의 2차 작동유체로 유입되고 상기 압축기의 흡입단으로 배출되는, 히트펌프 시스템.
  8. 냉매 순환을 통해 응축기 또는 증발기로 동작하는 부하측에 난방 또는 냉방을 제공하는 히트펌프 시스템으로서,
    고온고압의 기체 상태 냉매를 난방/냉방 운전 모드에 따라 방향 설정된 사방밸브를 통해 배출하고, 순환한 냉매를 흡입하는 압축기,
    상기 사방밸브를 통해 유입된 냉매를 2차 작동유체와 열교환한 후 열을 방출한 냉매를 배출하는 응축기,
    상기 응축기에서 배출된 냉매가 냉매 유입부로 유입되면, 유입된 냉매를 분기 냉매와 열교환한 후 팽창밸브로 배출하고, 상기 분기 냉매를 상기 압축기의 흡입단으로 배출하는 중간열교환기,
    상기 팽창밸브를 거쳐 팽창된 냉매를 2차 작동유체와 열교환한 후, 열을 흡수한 냉매를 상기 압축기로 배출하는 증발기,
    운전 모드에 따라 냉매 흐름을 제어하는 제어기,
    난방/냉방 운전 모드에 따른 상기 제어기의 제어에 따라, 상기 팽창밸브에서 팽창된 냉매가 상기 증발기로 유입되도록 경로를 변경하는 방향 전환 장치, 그리고
    난방/냉방 운전 모드에 따른 상기 제어기의 제어에 따라, 상기 응축기에서 배출된 냉매가 상기 중간열교환기로 유입되고, 상기 방향 전환 장치를 통해 팽창된 냉매가 상기 증발기로 유입되도록 개폐되는 복수의 개폐밸브들을 포함하고,
    상기 분기 냉매는 상기 중간열교환기에서 배출된 냉매 중에서 분기된 후 팽창기구에 의해 팽창된 냉매로서, 상기 중간열교환기의 2차 작동유체로 유입되는, 히트펌프 시스템.
  9. 제8항에서,
    난방 운전 모드의 경우, 상기 방향 전환 장치는 상기 팽창밸브에서 팽창된 냉매가 상기 증발기로 동작하는 열원측 열교환기로 유입되도록 설정되고,
    상기 복수의 개폐밸브들 중에서, 난방 운전 모드에서의 냉매 흐름 경로에 위치하는 개폐밸브는 열리도록 설정되고, 상기 난방 운전 모드에서의 냉매 흐름 경로에 위치하지 않은 개폐밸브는 닫히도록 설정되며,
    상기 난방 운전 모드에서의 냉매 흐름 경로는 상기 응축기로 동작하는 부하측 열교환기에서 배출된 냉매가 상기 중간열교환기, 상기 팽창 밸브, 그리고 상기 방향 전환 장치를 거쳐 상기 열원측 열교환기로 유입되는 경로인, 히트펌프 시스템.
  10. 제8항에서,
    냉방 운전 모드의 경우, 상기 방향 전환 장치는 상기 응축기로 동작하는 열원측 열교환기로부터 배출된 냉매가 상기 중간열교환기의 냉매 유입부로 유입되고, 상기 팽창밸브에서 팽창된 냉매가 상기 증발기로 동작하는 부하측 열교환기로 유입되도록 설정되고,
    상기 복수의 개폐밸브들 중에서, 냉방 운전 모드에서의 냉매 흐름 경로에 위치하는 개폐밸브는 열리도록 설정되고, 상기 냉방 운전 모드에서의 냉매 흐름 경로에 위치하지 않은 개폐밸브는 닫히도록 설정되며,
    상기 냉방 운전 모드에서의 냉매 흐름 경로는 상기 열원측 열교환기에서 배출된 냉매가 상기 방향 전환 장치에서 상기 중간열교환기로 유입되고, 상기 중간열교환기에서 배출된 냉매가 상기 팽창 밸브 그리고 상기 방향 전환 장치를 거쳐 상기 부하측 열교환기로 유입되는 경로인, 히트펌프 시스템.
  11. 제어기가 냉매 순환을 통해 응축기 또는 증발기로 동작하는 부하측에 난방과 냉방 중 어느 하나를 제공하는 히트펌프 시스템을 양방향 인젝션 운전하는 방법으로서,
    운전 모드를 입력받는 단계,
    난방 운전 모드의 경우, 부하측 열교환기에서 배출된 냉매가 중간열교환기 및 팽창밸브를 거쳐 열원측 열교환기로 유입되도록 경로 변경 시스템을 제1 조건으로 설정하는 단계, 그리고
    냉방 운전 모드의 경우, 상기 열원측 열교환기에서 배출된 냉매가 상기 중간열교환기, 상기 팽창밸브를 거쳐 상기 부하측 열교환기로 유입되도록 상기 경로 변경 시스템을 제2 조건으로 설정하는 단계를 포함하고,
    상기 중간열교환기는 난방 운전 모드에서 응축기로 동작하는 상기 부하측 열교환기 또는 냉방 운전 모드에서 응축기로 동작하는 상기 열원측 열교환기로부터 부터 유입된 냉매를 분기 냉매와 열교환한 후 배출하고, 상기 분기 냉매를 압축기의 흡입단으로 배출하며,
    상기 분기 냉매는 상기 중간열교환기에서 배출된 냉매 중에서 분기된 후 팽창기구에 의해 팽창된 냉매로서, 상기 중간열교환기의 2차 작동유체로 유입되고,
    상기 경로 변경 시스템은
    냉매 순환 경로에 위치하고, 상기 제어기에 의해 제어되는 복수의 밸브들을 포함하고, 상기 복수의 밸브들 각각은 상기 제어기에 의해 상기 제1 조건 또는 상기 제2 조건으로 설정되어 운전 모드에 따른 냉매 흐름을 형성하는,
    히트펌프 시스템의 양방향 인젝션 운전 방법.
  12. 제11항에서,
    상기 경로 변경 시스템은
    상기 제1 조건이 설정되는 경우, 상기 부하측 열교환기에서 열교환된 냉매가 상기 중간열교환기의 냉매 유입부로 유입되고, 상기 중간열교환기에서 열교환된 냉매가 상기 팽창 밸브를 거쳐 상기 열원측 열교환기로 유입되는 냉매 흐름 경로를 생성하는, 히트펌프 시스템의 양방향 인젝션 운전 방법.
  13. 제11항에서,
    상기 경로 변경 시스템은
    상기 제2 조건이 설정되는 경우, 상기 열원측 열교환기에서 열교환된 냉매가 상기 중간열교환기의 냉매 유입부로 유입되고, 상기 중간열교환기에서 열교환된 냉매가 상기 팽창 밸브를 거쳐 상기 부하측 열교환기로 유입되는 냉매 흐름 경로를 생성하는, 히트펌프 시스템의 양방향 인젝션 운전 방법.
  14. 제11항에서,
    상기 경로 변경 시스템은
    냉매 순환 경로에 위치하는 복수의 밸브들을 포함하고,
    상기 복수의 밸브들 각각은 상기 제1 조건 또는 상기 제2 조건으로 설정되는, 히트펌프 시스템의 양방향 인젝션 운전 방법.
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