KR102136883B1 - 히트펌프 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 히트펌프 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 히트펌프 시스템에는, 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축기; 상기 응축기에서 응축된 냉매를 감압하는 팽창장치; 및 상기 팽창장치에서 감압된 냉매를 증발하는 증발기가 포함되며, 상기 응축기는 제 1 쉘튜브 열교환기 및 제 2 쉘튜브 열교환기 중 어느 하나의 열교환기로 구성되고, 상기 증발기는 상기 제 1 쉘튜브 열교환기 및 제 2 쉘튜브 열교환기 중 다른 하나의 열교환기로 구성되며, 상기 제 1 쉘튜브 열교환기 또는 제 2 쉘튜브 열교환기에는, 냉매가 유입되는 쉘; 상기 쉘의 내부에 배치되며, 상기 냉매와 열교환 되는 유체가 유동하는 다수의 배관; 상기 쉘의 상부에 형성되어, 냉매의 유입 또는 배출을 가이드 하는 2개의 입출부; 및 상기 쉘의 하부에 형성되어, 냉매의 유입 또는 배출을 가이드 하는 1개의 입출부가 포함된다.

Description

히트펌프 시스템 {A heat pump system}
본 발명은 히트펌프 시스템에 관한 것이다.
히트펌프 시스템이란, 냉매 사이클을 구동하여 냉방 또는 난방을 수행할 수 있는 시스템을 말한다. 상기 냉매 사이클을 구성하는 요소에는, 냉매를 압축하는 압축기, 압축된 냉매를 응축시키는 응축기, 응축된 냉매를 감압하는 팽창장치 및 감압된 냉매를 증발시키는 증발기가 포함될 수 있다.
상기 응축기와 증발기는 열교환기로서 냉매와 소정의 유체가 열교환 하도록 구성된다. 상기 소정의 유체에는 공기 또는 물이 포함될 수 있다.
상기 소정의 유체로서 물이 사용되는 경우, 응축기와 증발기에 사용되는 열교환기에는, 쉘 앤드 튜브형 열교환기(shell&tube heat exchanger)가 포함될 수 있다. 상기 쉘 앤드 튜브형 열교환기에는 냉매가 유동하는 쉘과, 상기 쉘의 내부에 배치되며 물이 유동하는 다수의 배관이 포함된다.
상기 쉘의 내부에서, 상기 냉매와 물간에 열교환이 수행되면서, 냉매의 응축 또는 증발이 이루어질 수 있다.
일반적으로, 상기 쉘 앤드 튜브형 열교환기는 칠러(chiller) 시스템에 사용된다. 칠러는 냉수를 냉수 수요처로 공급하는 것으로서, 냉동 시스템을 순환하는 냉매와, 냉수 수요처와 냉동 시스템의 사이를 순환하는 냉수간에 열교환이 이루어져 상기 냉수를 냉각시키는 것을 특징으로 한다. 칠러는 대용량 설비로서, 규모가 큰 건물등에 설치될 수 있다.
도 1은 종래의 쉘 앤드 튜브형 열교환기가 적용되는 냉매 사이클의 구성을 보여준다.
도 1을 참조하면, 종래의 냉매 시스템(1)에는, 냉동 사이클이 형성될 수 있다.
상세히, 상기 냉매 시스템(1)에는, 냉매를 압축하는 압축기(2)와, 상기 압축기(2)에서 압축된 고온 고압의 냉매가 유입되는 응축기(3)와, 상기 응축기(3)에서 응축된 냉매를 감압시키는 팽창장치(8) 및 상기 팽창장치(8)에서 감압된 냉매를 증발시키는 증발기(10)가 포함된다.
상기 냉매 시스템(1)에는, 상기 압축기(2)의 입구측에 제공되며 상기 증발기(10)에서 토출된 냉매를 상기 압축기(2)로 가이드 하는 흡입배관(15) 및 상기 압축기(2)의 출구측에 제공되며 상기 압축기(2)에서 토출된 냉매를 상기 응축기(3)로 가이드 하는 토출 배관(16)이 더 포함된다.
그리고, 상기 증발기(10)와 상기 압축기(2)의 사이에는, 상기 증발기(10)의 내부에 존재하는 오일을 상기 압축기(2)의 흡입측으로 안내하는 오일회수 배관(9)이 제공된다.
상기 응축기(3)와 증발기(10)는 냉매와 물간에 열교환이 가능하도록, 쉘 앤드 튜브형(shell and tube) 열교환 장치로 구성된다.
상세히, 상기 응축기(3)에는, 외관을 형성하는 쉘(3a)과, 상기 쉘(3a)의 일측에 형성되며 상기 압축기(2)에서 압축된 냉매가 유입되는 냉매 유입부(4) 및 상기 쉘(3a)의 타측에 형성되며 상기 응축기(3)에서 응축된 냉매가 유출되는 냉매 유출부(5)가 포함된다.
상기 냉매 유입부(4)는 상기 쉘(3a)의 상부에 형성되고, 상기 냉매 유출부(5)는 상기 쉘(3a)의 하부에 형성된다. 따라서, 고온 고압의 냉매 가스는 상기 냉매 유입부(4)로 유입되면, 열교환 과정에서 비중이 높은 액 냉매로 상변화 되고, 상기 액 냉매는 상기 냉매 유출부(5)로 용이하게 배출될 수 있다.
그리고, 상기 응축기(3)에는, 상기 쉘(3a)의 내부에 제공되며 유체의 유동을 가이드 하는 내부 유로(3b)가 더 포함된다. 상기 내부 유로(3b)는 다수의 배관을 포함할 수 있으며, 일례로 상기 유체에는 물이 포함될 수 있다.
상기 응축기(3)의 일측에는, 상기 유체를 상기 쉘(3a)의 내부로 유입시키는 응축기 유입유로(6) 및 상기 응축기(3)에서 열교환 된 유체를 유출시키는 응축기 배출유로(7)가 포함된다. 상기 응축기 유입유로(6)를 통하여 상기 쉘(3a)의 내부로 유입된 유체는 상기 내부 유로(3b)를 유동하면서 냉매와 열교환, 즉 흡열되고, 상기 응축기 배출유로(7)를 통하여 배출될 수 있다. 이 과정에서, 냉매는 응축될 수 있다.
상기 증발기(10)에는, 외관을 형성하는 쉘(10a)과, 상기 쉘(10a)의 일측에 형성되며 상기 팽창장치(8)에서 팽창된 냉매가 유입되는 냉매 유입부(11) 및 상기 쉘(10a)의 타측에 형성되며 상기 증발기(10)에서 증발된 냉매가 유출되는 냉매 유출부(12)가 포함된다. 상기 냉매 유출부(12)는 상기 흡입배관(15)에 연결될 수 있다.
상기 냉매 유입부(11)는 상기 쉘(10a)의 하부에 형성되며, 상기 냉매 유출부(12)는 상기 쉘(10b)의 상부에 형성된다. 따라서, 저온 저압의 2상 냉매가 상기 냉매 유입부(11)로 유입되면, 열교환 과정에서 비중이 낮은 기상 냉매로 상변화 되고, 상기 기상 냉매는 상방으로 유동하여, 상기 냉매 유출부(12)를 통해 용이하게 배출될 수 있다.
상기 증발기(10)에는, 상기 쉘(10a)의 내부에 제공되며 유체의 유동을 가이드 하는 내부 유로(10b)가 더 포함된다. 상기 내부 유로(10b)는 다수의 배관을 포함할 수 있으며, 일례로 상기 유체에는 물이 포함될 수 있다.
상기 증발기(10)의 일측에는, 상기 유체를 상기 쉘(10a)의 내부로 유입시키는 증발기 유입유로(13) 및 상기 증발기(10)에서 열교환 된 유체를 유출시키는 증발기 배출유로(14)가 포함된다. 상기 증발기 유입유로(13)를 통하여 상기 쉘(10a)의 내부로 유입된 유체는 상기 내부 유로(10b)를 유동하면서 냉매와 열교환, 즉 방열 되고, 상기 증발기 배출유로(14)를 통하여 배출될 수 있다. 이 과정에서, 냉매는 증발될 수 있다.
이와 같이, 종래에 쉘 앤드 튜브형 열교환기를 응축기로 사용하는 경우에는, 냉매 유입부가 쉘의 상부에, 냉매 유출부가 쉘의 하부에 형성되고, 증발기로 사용하는 경우에는, 냉매 유입부가 쉘의 하부에, 냉매 유출부가 쉘의 상부에 형성되도록 구성되어, 하나의 열교환기를 응축기 및 증발기로 전환하여 사용하는 것이 제한되는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 냉방 및 난방운전의 전환이 용이한 쉘 앤드 튜브형 열교환기가 구비되는 히트펌프 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 히트펌프 시스템에는, 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축기; 상기 응축기에서 응축된 냉매를 감압하는 팽창장치; 및 상기 팽창장치에서 감압된 냉매를 증발하는 증발기가 포함되며, 상기 응축기는 제 1 쉘튜브 열교환기 및 제 2 쉘튜브 열교환기 중 어느 하나의 열교환기로 구성되고, 상기 증발기는 상기 제 1 쉘튜브 열교환기 및 제 2 쉘튜브 열교환기 중 다른 하나의 열교환기로 구성되며, 상기 제 1 쉘튜브 열교환기 또는 제 2 쉘튜브 열교환기에는, 냉매가 유입되는 쉘; 상기 쉘의 내부에 배치되며, 상기 냉매와 열교환 되는 유체가 유동하는 다수의 배관; 상기 쉘의 상부에 형성되어, 냉매의 유입 또는 배출을 가이드 하는 2개의 입출부; 및 상기 쉘의 하부에 형성되어, 냉매의 유입 또는 배출을 가이드 하는 1개의 입출부가 포함된다.
또한, 상기 제 1 쉘튜브 열교환기 또는 제 2 쉘튜브 열교환기는, 냉방 또는 난방운전 여부에 따라, 응축기 또는 증발기로 전환 가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 냉방 또는 난방운전에 따라, 상기 제 1 쉘튜브 열교환기 또는 제 2 쉘튜브 열교환기로 유동하는 냉매의 유동방향을 전환시켜 주는 다수의 유동 전환부가 더 포함된다.
또한, 상기 다수의 유동 전환부에는, 상기 압축기의 출구측에 배치되는 제 1 유동 전환부; 및 상기 팽창장치에서 감압된 냉매를 상기 증발기로 가이드 하는 제 2 유동 전환부가 포함된다.
또한, 상기 응축기에서 열교환 된 냉매를 상기 팽창장치로 가이드 하는 제 3 유동 전환부; 및 상기 증발기에서 열교환 된 냉매를 상기 압축기로 가이드 하는 제 4 유동 전환부가 더 포함된다.
또한, 상기 다수의 유동 전환부는 삼방 밸브로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 유동 전환부로부터 상기 제 1 쉘튜브 열교환기로 연장되는 제 1 연결배관; 및 상기 제 1 유동 전환부로부터 상기 제 2 쉘튜브 열교환기로 연장되는 제 2 연결배관이 포함된다.
또한, 상기 제 1 연결배관의 일 지점으로부터 상기 제 2 유동 전환부로 연장되는 제 3 연결배관; 및 상기 제 2 연결배관의 일 지점으로부터 상기 제 2 유동 전환부로 연장되는 제 4 연결배관이 더 포함된다.
또한, 상기 제 1 쉘튜브 열교환기로부터 상기 제 3 유동 전환부로 연장되는 제 5 연결배관; 및 상기 제 2 쉘튜브 열교환기로부터 상기 제 3 유동 전환부로 연장되는 제 6 연결배관이 더 포함된다.
또한, 상기 제 2 유동 전환부로부터 상기 제 3 유동 전환부로 연장되며, 상기 팽창장치가 설치되는 제 7 연결배관이 더 포함된다.
또한, 상기 제 1 쉘튜브 열교환기로부터 상기 제 4 유동 전환부로 연장되는 제 8 연결배관; 및 상기 제 2 쉘튜브 열교환기로부터 상기 제 4 유동 전환부로 연장되는 제 9 연결배관이 더 포함된다.
또한, 상기 2개의 입출부는 상기 쉘의 상부에 형성되며, 상기 1개의 입출부는 상기 쉘의 하부에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 쉘튜브 열교환기의 2개의 입출부에는, 상기 제 1 연결배관에 연결되는 제 1 입출부; 및 상기 제 8 연결배관에 연결되는 제 2 입출부가 포함된다.
또한, 상기 제 2 쉘튜브 열교환기의 2개의 입출부에는, 상기 제 2 연결배관에 연결되는 제 1 입출부; 및 상기 제 9 연결배관에 연결되는 제 2 입출부가 포함된다.
또한, 상기 제 1 쉘튜브 열교환기로부터 상기 제 4 유동 전환부로 연장되는 제 8 연결배관; 및 상기 제 2 유동 전환부로부터 상기 제 8 연결배관으로 연장되는 제 1 연결배관이 포함된다.
또한, 상기 제 2 쉘튜브 열교환기로부터 상기 제 4 유동 전환부로 연장되는 제 9 연결배관; 및 상기 제 2 유동 전환부로부터 상기 제 9 연결배관으로 연장되는 제 2 연결배관이 포함된다.
또한, 상기 제 1 쉘튜브 열교환기는 부하측 열교환기이며, 상기 제 2 쉘튜브 열교환기는 열원측 열교환기인 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명에 의하면, 시스템의 구성을 개선하여 쉘 앤드 튜브형 열교환기가 응축기 및 증발기로 모두 사용, 즉 전환 사용될 수 있으므로, 냉방 및 난방운전의 전환이 용이하다는 효과가 있다.
특히, 열교환기의 쉘에, 냉매가 유입 또는 배출될 수 있는 입출부가 3개가 제공되고, 냉방 또는 난방운전에 따라 냉매의 입출 경로가 달라지도록 구성되므로, 냉난방 운전의 전환이 용이하게 된다.
또한, 냉매의 유동을 전환할 수 있는 다수의 유동 전환부가 배치되고, 상기 다수의 유동 전환부의 제어에 따라 냉매의 유동방향을 용이하게 제어할 수 있다.
도 1은 종래의 쉘 앤드 튜브형 열교환기가 적용되는 냉매 사이클의 구성에 관한 것이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 히트펌프 시스템의 구성을 보여주는 사이클 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 열교환기의 구성을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 히트펌프 시스템의 냉방운전시 모습을 보여주는 사이클 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 히트펌프 시스템의 난방운전시 모습을 보여주는 사이클 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 히트펌프 시스템의 구성을 보여주는 사이클 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 히트펌프 시스템의 냉방운전시 모습을 보여주는 사이클 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 히트펌프 시스템의 난방운전시 모습을 보여주는 사이클 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 히트펌프 시스템의 구성을 보여주는 사이클 도면이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 열교환기의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 히트펌프 시스템(100)에는, 냉매를 압축하는 압축기(110)와, 상기 압축기(110)에서 압축된 고온 고압의 냉매를 응축하는 응축기와, 상기 응축기에서 응축된 냉매를 감압시키는 팽창장치(160) 및 상기 팽창장치(160)에서 감압된 냉매를 증발시키는 증발기가 포함된다.
상기 응축기는 제 1 열교환기(130) 및 제 2 열교환기(140) 중 어느 하나의 열교환기일 수 있으며, 상기 증발기는 다른 하나의 열교환기일 수 있다. 상기 제 1열교환기(130)는 사용측 또는 부하측 열교환기로 이해되며, 상기 제 2 열교환기(140)는 열원측 열교환기로 이해된다.
그리고, 상기 제 1 열교환기(130)와 제 2 열교환기(140)에는, 쉘 앤드 튜브형 열교환기(shell & tube heat exchanger)가 포함될 수 있다. 따라서, 상기 제 1 열교환기(130)를 "제 1 쉘튜브 열교환기"라 하고, 상기 제 2 열교환기(140)를 "제 2 쉘튜브 열교환기"라 이름할 수 있다. 상기 제 1 열교환기(130)와 제 2 열교환기(140)의 구성은 동일하게 이루어질 수 있다.
상기 팽창장치(160)에는, 전자 팽창밸브(Electronic Expansion valve, EEV)가 포함될 수 있다.
상기 히트펌프 시스템(100)에는, 시스템의 냉방 또는 난방운전에 따라 냉매의 유동방향을 전환시켜 주는 다수의 유동 전환부(122,124,126,128)가 포함된다.
상기 다수의 유동 전환부(122,124,126,128)에는, 상기 압축기(110)의 출구측에 배치되는 제 1 유동 전환부(122)와, 상기 팽창장치(160)에서 감압된 냉매를 상기 증발기로 가이드 하는 제 2 유동 전환부(124)와, 상기 응축기에서 열교환 된 냉매를 상기 팽창장치(160)로 가이드 하는 제 3 유동 전환부(126) 및 상기 증발기에서 열교환 된 냉매를 상기 압축기(110)로 가이드 하는 제 4 유동 전환부(128)가 포함된다.
일례로, 상기 다수의 유동 전환부(122,124,126,128)에는, 삼방 밸브(Three way valve)가 포함될 수 있다.
상기 히트펌프 시스템(100)에는, 상기 제 1 유동 전환부(122)로부터 상기 제 1 열교환기(130)로 연장되는 제 1 연결배관(151) 및 상기 제 1 유동 전환부(122)로부터 상기 제 2 열교환기(140)로 연장되는 제 2 연결배관(152)이 포함된다.
상기 제 1 연결배관(151) 또는 제 2 연결배관(152)은 상기 압축기(110)에서 압축된 냉매를 상기 응축기로 가이드 하도록 구성된다.
일례로, 상기 제 1 열교환기(130)가 응축기로서 작용할 때에는 냉매는 상기 제 1 유동 전환부(122)로부터 상기 제 1 연결배관(151)을 거쳐 상기 제 1 열교환기(130)로 유입된다.
반면에, 상기 제 2 열교환기(140)가 응축기로서 작용할 때에는 냉매는 상기 제 1 유동 전환부(122)로부터 상기 제 2 연결배관(152)을 거쳐 상기 제 2 열교환기(140)로 유입된다.
상기 히트펌프 시스템(100)에는, 상기 제 1 연결배관(151)의 일 지점으로부터 상기 제 2 유동 전환부(124)로 연장되는 제 3 연결배관(153) 및 상기 제 2 연결배관(152)의 일 지점으로부터 상기 제 2 유동 전환부(124)로 연장되는 제 4 연결배관(154)이 포함된다.
상기 제 1 연결배관(151)의 일 지점에는, 상기 제 3 연결배관(153)이 연결되는 제 1 접속부(171)가 형성된다. 따라서, 상기 제 3 연결배관(153)의 일 단부는 상기 제 1 접속부(171)에 결합되며, 타 단부는 상기 제 2 유동 전환부(124)에 결합될 수 있다.
상기 제 2 연결배관(152)의 일 지점에는, 상기 제 4 연결배관(154)이 연결되는 제 2 접속부(173)가 형성된다. 따라서, 상기 제 4 연결배관(154)의 일 단부는 상기 제 2 접속부(173)에 결합되며, 타 단부는 상기 제 2 유동 전환부(124)에 결합될 수 있다.
상기 제 3 연결배관(153) 또는 제 4 연결배관(154)은 상기 팽창장치(160)에서 감압된 냉매를 상기 증발기로 가이드 하도록 구성된다.
일례로, 상기 제 1 열교환기(130)가 증발기로서 작용할 때, 상기 팽창장치(160)에서 감압된 냉매는 상기 제 2 유동 전환부(124)를 경유하여 상기 제 3 연결배관(153)으로 유입되며, 상기 제 1 연결배관(151)의 제 1 접속부(171)를 거쳐 상기 제 1 열교환기(130)로 유입된다.
반면에, 상기 제 2 열교환기(140)가 증발기로서 작용할 때, 상기 팽창장치(160)에서 냉매는 상기 제 2 유동 전환부(124)를 경유하여 상기 제 4 연결배관(154)으로 유입되며, 상기 제 2 연결배관(152)의 제 2 접속부(173)을 거쳐 상기 제 2 열교환기(140)로 유입된다.
상기 히트펌프 시스템(100)에는, 상기 제 1 열교환기(130)로부터 상기 제 3 유동 전환부(126)로 연장되는 제 5 연결배관(155) 및 상기 제 2 열교환기(140)로부터 상기 제 3 유동 전환부(126)로 연장되는 제 6 연결배관(156)이 더 포함된다.
상기 제 5 연결배관(155) 또는 제 6 연결배관(156)은 상기 응축기에서 감압된 냉매를 상기 제 3 유동 전환부(126)로 가이드 하도록 구성된다.
일례로, 상기 제 1 열교환기(130)가 응축기로서 작용할 때, 상기 제 1 열교환기(130)에서 응축된 냉매는 상기 제 5 연결배관(155)을 거쳐 상기 제 3 유동 전환부(126)로 유입될 수 있다.
반면에, 상기 제 2 열교환기(140)가 응축기로서 작용할 때, 상기 제 2 열교환기(140)에서 응축된 냉매는 상기 제 6 연결배관(156)을 거쳐 상기 제 3 유동 전환부(126)로 유입될 수 있다.
상기 히트펌프 시스템(100)에는, 상기 제 2 유동 전환부(124)로부터 상기 제 3 유동 전환부(126)로 연장되는 제 7 연결배관(157)이 더 포함된다. 상기 제 7 연결배관(157)에는, 상기 팽창장치(160)가 설치될 수 있다.
상기 제 3 유동 전환부(126)에 유입된 냉매, 즉 응축된 냉매는 상기 제 7 연결배관(157)을 통하여 상기 제 2 유동 전환부(124)로 유입될 수 있다. 이 과정에서, 냉매는 상기 팽창장치(160)를 통과하면서 감압될 수 있다.
상기 히트펌프 시스템(100)에는, 상기 제 1 열교환기(130)로부터 상기 제 4 유동 전환부(128)로 연장되는 제 8 연결배관(158) 및 상기 제 2 열교환기(140)로부터 상기 제 4 유동 전환부(128)로 연장되는 제 9 연결배관(159)이 더 포함된다.
상기 제 8 연결배관(158) 또는 제 9 연결배관(159)은 상기 증발기에서 증발된 냉매를 상기 제 4 유동 전환부(128)로 가이드 하도록 구성된다.
일례로, 상기 제 1 열교환기(130)가 증발기로서 작용할 때, 상기 제 1 열교환기(130)에서 증발된 냉매는 상기 제 8 연결배관(158)을 거쳐 상기 제 4 유동 전환부(128)로 유입될 수 있다.
반면에, 상기 제 2 열교환기(140)가 증발기로서 작용할 때, 상기 제 2 열교환기(140)에서 증발된 냉매는 상기 제 9 연결배관(159)을 거쳐 상기 제 4 유동 전환부(128)로 유입될 수 있다.
이하에서는, 제 1,2 열교환기(130,140)의 구성에 대하여 설명한다. 도 3은 제 1 열교환기(130)의 구성에 대하여만 도시하고 있으나, 제 2 열교환기(140)의 구성은 제 1 열교환기(130)와 거의 유사하므로, 도 3의 내용은 제 2 열교환기(140)에도 적용 가능할 것이다.
상기 제 1 열교환기(130)는 부하측 열교환기로서, 냉방 운전시 증발기로서 운전되고 난방 운전시 응축기로서 운전될 수 있다.
상기 제 1 열교환기(130)에는, 대략 원통 형상을 가지며 냉매와 유체가 유입되어 냉매와 유체의 유동공간이 형성되는 쉘(131)과, 상기 쉘(131)의 내부에 배치되어 유체의 유동을 가이드 하는 내부 유로(132)가 포함된다. 상기 내부 유로(132)는 다수의 배관을 포함할 수 있으며, 일례로 상기 유체에는 물이 포함될 수 있다.
상기 제 1 열교환기(130)의 일측에는, 상기 유체를 상기 쉘(131)의 내부로 유입시키는 제 1 유입유로(135) 및 상기 제 1 열교환기(130)에서 열교환 된 유체를 유출시키는 제 1 배출유로(136)가 포함된다.
상기 제 1 유입유로(135)를 통하여 상기 쉘(131)의 내부로 유입된 유체는 상기 내부 유로(132)를 유동하면서 냉매와 열교환 되고, 상기 제 1 배출유로(136)를 통하여 배출될 수 있다.
상기 제 1 열교환기(130)가 응축기로서 작용할 때, 상기 제 1 열교환기(130)를 통과한 유체는 가열되어 난방을 위한 열원으로 사용될 수 있다.
반면에, 상기 제 1 열교환기(130)가 증발기로서 작용할 때, 상기 제 1 열교환기(130)를 통과한 유체는 냉각되어 냉방을 위한 열원으로 사용될 수 있다.
상기 제 1 열교환기(130)의 쉘(131)에는, 냉매가 유입 또는 유출되는 다수의 입출부(131a,131b,131c)가 포함된다.
상기 다수의 입출부(131a,131b,131c)에는, 상기 쉘(131)의 상부에 형성되는 제 1 입출부(131a) 및 제 2 입출부(131b)와, 상기 쉘(131)의 하부에 형성되는 제 3 입출부(131c)가 포함된다. 상기 제 1 입출부(131a)와 제 2 입출부(131b)는 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제 1 입출부(131a)에는, 상기 제 1 연결배관(151)이 결합될 수 있다. 그리고, 상기 제 1 입출부(131a)는 히트펌프 시스템(100)의 냉방 및 난방 운전시, 냉매를 상기 제 1 열교환기(130)로 유입시키는 "냉매 유입부"로서 이해된다.
상기 제 2 입출부(131b)에는, 상기 제 8 연결배관(158)이 결합될 수 있다. 그리고, 상기 제 2 입출부(131b)는 히트펌프 시스템(100)의 냉방 운전시, 상기 제 1 열교환기(130)에서 증발된 냉매를 배출시키는 "제 1 냉매 유출부"로서 이해된다.
상기 제 3 입출부(131c)에는, 상기 제 5 연결배관(155)이 결합될 수 있다. 그리고, 상기 제 3 입출부(131c)는 히트펌프 시스템(100)의 난방 운전시, 상기 제 1 열교환기(130)에서 응축된 냉매를 배출시키는 "제 2 냉매 유출부"로서 이해된다.
즉, 상기 제 1 열교환기(130)에는, 1개의 냉매 유입부 및 2개의 냉매 유출부가 포함된다.
상기 제 1 열교환기(130)의 쉘(131)의 내부에는, 상기 제 1 열교환기(130)로 유입된 냉매를 상기 쉘(131)의 내부로 고르게 분배시키기 위한 분배부(138)가 제공된다. 상기 분배부(138)는 평판 형상을 가지며, 냉매가 통과할 수 있는 다수의 통공(138a)을 형성한다.
상기 분배부(138)는 상기 제 1 열교환기(130)의 쉘(131)의 내측 상부에 배치될 수 있다.
상기 제 2 열교환기(140)는 열원측 열교환기로서, 냉방 운전시 응축기로서 운전되고 난방 운전시 증발기로서 운전될 수 있다.
상기 제 2 열교환기(140)에는, 대략 원통 형상을 가지며 냉매와 유체가 유입될 수 있는 쉘(141)과, 상기 쉘(141)의 내부에 배치되어 유체의 유동을 가이드 하는 내부 유로(142)가 포함된다. 상기 내부 유로(142)는 다수의 배관을 포함할 수 있으며, 일례로 상기 유체에는 물이 포함될 수 있다.
상기 제 2 열교환기(140)의 일측에는, 상기 유체를 상기 쉘(141)의 내부로 유입시키는 제 2 유입유로(145) 및 상기 제 2 열교환기(140)에서 열교환 된 유체를 유출시키는 제 2 배출유로(146)가 포함된다.
상기 제 2 유입유로(145)를 통하여 상기 쉘(141)의 내부로 유입된 유체는 상기 내부 유로(142)를 유동하면서 냉매와 열교환 되고, 상기 제 2 배출유로(146)를 통하여 배출될 수 있다.
상기 제 2 열교환기(130)의 쉘(141)에는, 냉매가 유입 또는 유출되는 다수의 입출부(141a,141b,141c)가 포함된다.
상기 다수의 입출부(141a,141b,141c)에는, 상기 쉘(141)의 상부에 형성되는 제 1 입출부(141a) 및 제 2 입출부(141b)와, 상기 쉘(141)의 하부에 형성되는 제 3 입출부(141c)가 포함된다. 상기 제 1 입출부(141a)와 제 2 입출부(141b)는 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제 1 입출부(141a)에는, 상기 제 2 연결배관(152)이 결합될 수 있다. 그리고, 상기 제 1 입출부(141a)는 히트펌프 시스템(100)의 냉방 및 난방 운전시, 냉매를 상기 제 2 열교환기(140)로 유입시키는 "냉매 유입부"로서 이해된다.
상기 제 2 입출부(141b)에는, 상기 제 9 연결배관(159)이 결합될 수 있다. 그리고, 상기 제 2 입출부(141b)는 히트펌프 시스템(100)의 난방 운전시, 상기 제 2 열교환기(140)에서 증발된 냉매를 배출시키는 "제 1 냉매 유출부"로서 이해된다.
상기 제 3 입출부(141c)에는, 상기 제 6 연결배관(156)이 결합될 수 있다. 그리고, 상기 제 3 입출부(141c)는 히트펌프 시스템(100)의 냉방 운전시, 상기 제 2 열교환기(140)에서 응축된 냉매를 배출시키는 "제 2 냉매 유출부"로서 이해된다.
즉, 상기 제 2 열교환기(140)에는, 1개의 냉매 유입부 및 2개의 냉매 유출부가 포함된다.
상기 제 2 열교환기(140)의 쉘(141)의 내부에는, 상기 제 2 열교환기(140)로 유입된 냉매를 상기 쉘(141)의 내부로 고르게 분배시키기 위한 분배부(148)가 제공된다. 상기 분배부(148)는 평판 형상을 가지며, 냉매가 통과할 수 있는 다수의 통공(148a)을 형성한다.
상기 분배부(148)는 상기 제 1 열교환기(140)의 쉘(141)의 내측 상부에 배치될 수 있다.
이하에서는, 본 실시예에 따른 냉매의 유동에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 히트펌프 시스템의 냉방운전시 모습을 보여주는 사이클 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 히트펌프 시스템(10)이 냉방운전을 수행하는 경우, 상기 압축기(110)에서 압축된 냉매는 상기 제 1 유동 전환부(122)를 경유하여 상기 제 2 연결배관(152)으로 유입된다.
그리고, 상기 제 2 연결배관(152)의 냉매는 상기 제 1 입출부(141a)를 통하여 상기 제 2 열교환기(140)로 유입된다. 이 때, 상기 제 2 열교환기(140)는 열원측 열교환기로서 응축기로서 운전된다.
상기 제 2 열교환기(140)에서 응축된 냉매는 상기 제 3 입출부(141c)를 통하여 상기 제 6 연결배관(156)로 배출되어 상기 제 3 유동 전환부(126)로 유입된다. 상기 제 3 유동 전환부(126)는 냉매를 상기 제 7 연결배관(157)으로 가이드 한다. 그리고, 상기 제 7 연결배관(157)의 냉매는 상기 팽창장치(160)를 통과하면서 감압될 수 있다.
상기 팽창장치(160)에서 감압된 냉매는 상기 제 2 유동 전환부(124)를 거쳐 상기 제 3 연결배관(153)을 유동하며, 상기 제 1 접속부(171)를 통하여 상기 제 1 연결배관(151)으로 유입된다.
그리고, 상기 제 1 연결배관(151)의 냉매는 상기 제 1 입출부(131a)를 통하여 상기 제 1 열교환기(130)로 유입된다. 이 때, 상기 제 1 열교환기(130)는 부하측 열교환기로서 증발기로서 운전된다.
상기 제 1 열교환기(130)에서 증발된 냉매는 상기 제 2 입출부(131b)를 통하여 상기 제 8 연결배관(158)으로 배출되어 상기 제 4 유동 전환부(128)로 유입된다. 상기 제 4 유동 전환부(128)는 냉매를 상기 압축기(110)로 가이드 한다. 이러한 냉매 사이클이 반복되어 수행될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 히트펌프 시스템의 난방운전시 모습을 보여주는 사이클 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 히트펌프 시스템(10)이 난방운전을 수행하는 경우, 상기 압축기(110)에서 압축된 냉매는 상기 제 1 유동 전환부(122)를 경유하여 상기 제 1 연결배관(151)으로 유입된다.
그리고, 상기 제 1 연결배관(151)의 냉매는 상기 제 1 입출부(131a)를 통하여 상기 제 1 열교환기(130)로 유입된다. 이 때, 상기 제 1 열교환기(130)는 부하측 열교환기로서 응축기로서 운전된다.
상기 제 1 열교환기(130)에서 응축된 냉매는 상기 제 3 입출부(141c)를 통하여 상기 제 5 연결배관(155)로 배출되어 상기 제 3 유동 전환부(126)로 유입된다. 상기 제 3 유동 전환부(126)는 냉매를 상기 제 7 연결배관(157)으로 가이드 한다. 그리고, 상기 제 7 연결배관(157)의 냉매는 상기 팽창장치(160)를 통과하면서 감압될 수 있다.
상기 팽창장치(160)에서 감압된 냉매는 상기 제 2 유동 전환부(124)를 거쳐 상기 제 4 연결배관(154)을 유동하며, 상기 제 2 접속부(173)를 통하여 상기 제 2 연결배관(152)으로 유입된다.
그리고, 상기 제 2 연결배관(152)의 냉매는 상기 제 1 입출부(141a)를 통하여 상기 제 2 열교환기(140)로 유입된다. 이 때, 상기 제 2 열교환기(140)는 열원측 열교환기로서 증발기로서 운전된다.
상기 제 2 열교환기(140)에서 증발된 냉매는 상기 제 2 입출부(141b)를 통하여 상기 제 9 연결배관(159)으로 배출되어 상기 제 4 유동 전환부(128)로 유입된다. 상기 제 4 유동 전환부(128)는 냉매를 상기 압축기(110)로 가이드 한다. 이러한 냉매 사이클이 반복되어 수행될 수 있다.
이와 같은 히트펌프 시스템(100)의 구성 및 작용에 의하면, 쉘 앤드 튜브형 열교환기가 냉난방 운전에 따라 응축기 또는 증발기로 용이하게 전환될 수 있다는 효과가 있다.
이하에서는, 본 발명의 제 2 실시예에 대하여 설명한다. 본 실시예는 제 1 실시예와 비교하여, 일부 배관의 구성에 있어서만 차이가 있으므로 차이점을 위주로 설명하며, 제 1 실시예와 동일 또는 유사한 부분에 대하여는 제 1 실시예의 설명을 원용한다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 히트펌프 시스템의 구성을 보여주는 사이클 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 히트펌프 시스템(100)에는, 제 1 실시예에서 설명한 압축기(110), 제 1 열교환기(130), 제 2 열교환기(140), 다수의 유동 전환부(122,124,126,128), 팽창장치(160), 제 5 연결배관(155), 제 6 연결배관(156), 제 7 연결배관(157), 제 8 연결배관(158) 및 제 9 연결배관(159)이 포함된다.
본 실시예에 따른 구성이 제 1 실시예와 다른 점은, 상기 제 1 유동 전환부(122)로부터 상기 제 8 연결배관(158)의 일 지점으로 연장되는 제 1 연결배관(251) 및 상기 제 2 유동 전환부(122)로부터 상기 제 9 연결배관(159)의 일 지점으로 연장되는 제 2 연결배관(252)이 포함되는 것이다.
상기 제 8 연결배관(158)의 일 지점에는, 상기 제 1 연결배관(251)이 연결되는 제 3 접속부(175)가 형성된다. 그리고, 상기 제 9 연결배관(159)의 일 지점에는, 상기 제 2 연결배관(252)이 연결되는 제 4 접속부(177)가 형성된다.
그리고, 상기 제 2 유동 전환부(124)로부터 상기 제 1 열교환기(130)의 제 1 입출부(131a)로 연장되는 제 3 연결배관(253) 및 상기 제 2 유동 전환부(124)로부터 상기 제 2 열교환기(140)의 제 1 입출부(141a)로 연장되는 제 4 연결배관(254)이 포함된다.
한편, 상기 제 1 입출부(131a)에는, 상기 제 3 연결배관(253)이 결합될 수 있다. 그리고, 상기 제 1 입출부(131a)는 히트펌프 시스템(100)의 냉방 운전시, 냉매를 상기 제 1 열교환기(130)로 유입시키는 "냉매 유입부"로서 이해된다.
상기 제 2 입출부(131b)에는, 상기 제 8 연결배관(158)이 결합될 수 있다. 그리고, 상기 제 2 입출부(131b)는 히트펌프 시스템(100)의 냉방 운전시 상기 제 1 열교환기(130)에서 증발된 냉매를 배출시키고, 난방 운전시 냉매를 상기 제 1 열교환기(130)로 유입시키는 "전환 가능한 입출부로서 이해된다.
상기 제 3 입출부(131c)에는, 상기 제 5 연결배관(155)이 결합될 수 있다. 그리고, 상기 제 3 입출부(131c)는 히트펌프 시스템(100)의 난방 운전시, 상기 제 1 열교환기(130)에서 응축된 냉매를 배출시키는 "냉매 유출부"로서 이해된다.
즉, 상기 제 1 열교환기(130)에는, 1개의 냉매 유입부, 1개의 냉매 유출부 및 1개의 전환 가능한 입출부가 포함된다.
상기 제 1 입출부(141a)에는, 상기 제 4 연결배관(254)이 결합될 수 있다. 그리고, 상기 제 1 입출부(141a)는 히트펌프 시스템(100)의 난방 운전시, 냉매를 상기 제 2 열교환기(140)로 유입시키는 "냉매 유입부"로서 이해된다.
상기 제 2 입출부(141b)에는, 상기 제 9 연결배관(159)이 결합될 수 있다. 그리고, 상기 제 2 입출부(141b)는 히트펌프 시스템(100)의 냉방 운전시 냉매를 상기 제 2 열교환기(140)로 유입시키고, 난방 운전시 상기 제 2 열교환기(140)에서 증발된 냉매를 배출시키는 "전환 가능한 입출부"로서 이해된다.
상기 제 3 입출부(141c)에는, 상기 제 6 연결배관(156)이 결합될 수 있다. 그리고, 상기 제 3 입출부(141c)는 히트펌프 시스템(100)의 냉방 운전시, 상기 제 2 열교환기(140)에서 응축된 냉매를 배출시키는 "냉매 유출부"로서 이해된다.
즉, 상기 제 2 열교환기(140)에는, 1개의 냉매 유입부, 1개의 냉매 유출부 및 1개의 전환 가능한 입출부가 포함된다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 히트펌프 시스템의 냉방운전시 모습을 보여주는 사이클 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 히트펌프 시스템(10)이 냉방운전을 수행하는 경우, 상기 압축기(110)에서 압축된 냉매는 상기 제 1 유동 전환부(122)를 경유하여 상기 제 2 연결배관(152)으로 가이드 된다.
그리고, 상기 제 2 연결배관(152)의 냉매는 상기 제 4 접속부(177)를 통하여 상기 제 9 연결배관(159)으로 유입되며, 상기 제 2 입출부(141b)를 통하여 상기 제 2 열교환기(140)로 유입된다. 이 때, 상기 제 2 열교환기(140)는 열원측 열교환기로서 응축기로서 운전된다.
상기 제 2 열교환기(140)에서 응축된 냉매는 상기 제 3 입출부(141c)를 통하여 상기 제 6 연결배관(156)로 배출되어 상기 제 3 유동 전환부(126)로 유입된다. 상기 제 3 유동 전환부(126)는 냉매를 상기 제 7 연결배관(157)으로 가이드 한다. 그리고, 상기 제 7 연결배관(157)의 냉매는 상기 팽창장치(160)를 통과하면서 감압될 수 있다.
상기 팽창장치(160)에서 감압된 냉매는 상기 제 2 유동 전환부(124)를 거쳐 상기 제 3 연결배관(253)을 유동하며, 상기 제 1 입출부(131a)를 통하여 상기 제 1 열교환기(130)로 유입된다. 이 때, 상기 제 1 열교환기(130)는 부하측 열교환기로서 증발기로서 운전된다.
상기 제 1 열교환기(130)에서 증발된 냉매는 상기 제 2 입출부(131b)를 통하여 상기 제 8 연결배관(158)으로 배출되어 상기 제 4 유동 전환부(128)로 유입된다. 상기 제 4 유동 전환부(128)는 냉매를 상기 압축기(110)로 가이드 한다. 이러한 냉매 사이클이 반복되어 수행될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 히트펌프 시스템의 난방운전시 모습을 보여주는 사이클 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 히트펌프 시스템(10)이 난방운전을 수행하는 경우, 상기 압축기(110)에서 압축된 냉매는 상기 제 1 유동 전환부(122)를 경유하여 상기 제 1 연결배관(251)으로 유입된다.
그리고, 상기 제 1 연결배관(251)의 냉매는 상기 제 3 접속부(175)를 통하여 상기 제 8 연결배관(158)으로 유입되며, 상기 제 2 입출부(131b)를 통하여 상기 제 1 열교환기(130)로 유입된다. 이 때, 상기 제 1 열교환기(130)는 부하측 열교환기로서 응축기로서 운전된다.
상기 제 1 열교환기(130)에서 응축된 냉매는 상기 제 3 입출부(141c)를 통하여 상기 제 5 연결배관(155)로 배출되어 상기 제 3 유동 전환부(126)로 유입된다. 상기 제 3 유동 전환부(126)는 냉매를 상기 제 7 연결배관(157)으로 가이드 한다. 그리고, 상기 제 7 연결배관(157)의 냉매는 상기 팽창장치(160)를 통과하면서 감압될 수 있다.
상기 팽창장치(160)에서 감압된 냉매는 상기 제 2 유동 전환부(124)를 거쳐 상기 제 4 연결배관(254)을 유동하며, 상기 제 1 입출부(141a)를 통하여 상기 제 2 열교환기(140)로 유입된다. 이 때, 상기 제 2 열교환기(140)는 열원측 열교환기로서 증발기로서 운전된다.
상기 제 2 열교환기(140)에서 증발된 냉매는 상기 제 2 입출부(141b)를 통하여 상기 제 9 연결배관(159)으로 배출되어 상기 제 4 유동 전환부(128)로 유입된다. 상기 제 4 유동 전환부(128)는 냉매를 상기 압축기(110)로 가이드 한다. 이러한 냉매 사이클이 반복되어 수행될 수 있다.
이와 같은 히트펌프 시스템(100)의 구성 및 작용에 의하면, 쉘 앤드 튜브형 열교환기가 냉난방 운전에 따라 응축기 또는 증발기로 용이하게 전환될 수 있다는 효과가 있다.
100 : 히트펌프 시스템 110 : 압축기
122,124,126,128 : 제 1 내지 4 유동 전환부
130 : 제 1 열교환기 131 : 쉘
131a,131b,131c : 제 1 내지 제 3 입출부
132 : 내부 유로 140 : 제 2 열교환기
141 : 쉘 141a,141b,141c : 제 1 내지 제 3 입출부
142 : 내부 유로 151~159 : 제 1 내지 제 9 연결배관

Claims (17)

  1. 냉매를 압축하는 압축기;
    상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축기;
    상기 응축기에서 응축된 냉매를 감압하는 팽창장치; 및
    상기 팽창장치에서 감압된 냉매를 증발하는 증발기가 포함되며,
    상기 응축기는 제 1 쉘튜브 열교환기 및 제 2 쉘튜브 열교환기 중 어느 하나의 열교환기로 구성되고,
    상기 증발기는 상기 제 1 쉘튜브 열교환기 및 제 2 쉘튜브 열교환기 중 다른 하나의 열교환기로 구성되며,
    상기 제 1 쉘튜브 열교환기 또는 제 2 쉘튜브 열교환기에는,
    냉매가 유입되는 쉘;
    상기 쉘의 내부에 배치되며, 상기 냉매와 열교환 되는 유체가 유동하는 다수의 배관;
    상기 쉘의 일측에 형성되어, 냉매의 유입 또는 배출을 가이드 하는 2개의 입출부; 및
    상기 쉘의 타측에 형성되어, 냉매의 유입 또는 배출을 가이드 하는 1개의 입출부가 포함되며,
    상기 제1쉘튜브 열교환기 또는 제2쉘튜브 열교환기로 유동하는 냉매의 유동방향를 전환시켜 주는 다수의 유동 전환부를 더 포함하고,
    상기 다수의 유동 전환부는,
    상기 압축기의 출구측에 배치되는 제 1 유동 전환부;
    상기 팽창장치에서 감압된 냉매를 상기 증발기로 가이드 하는 제 2 유동 전환부;
    상기 응축기에서 열교환 된 냉매를 상기 팽창장치로 가이드 하는 제 3 유동 전환부; 및
    상기 증발기에서 열교환 된 냉매를 상기 압축기로 가이드 하는 제 4 유동 전환부를 포함하는 히트펌프 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 쉘튜브 열교환기 또는 제 2 쉘튜브 열교환기는, 냉방 또는 난방운전 여부에 따라, 응축기 또는 증발기로 전환 가능한 것을 특징으로 하는 히트펌프 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 쉘튜브 열교환기 또는 제 2 쉘튜브 열교환기에는,
    상기 쉘의 내부로 유입된 냉매를 분배시키기 위해 다수의 통공이 형성되는 분배부가 더 포함되는 히트펌프 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 분배부는, 상기 쉘의 내측 상부에 배치되는 히트펌프 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 유동 전환부로부터 상기 제 1 쉘튜브 열교환기로 연장되는 제 3 연결배관; 및
    상기 제 2 유동 전환부로부터 상기 제 2 쉘튜브 열교환기로 연장되는 제 4 연결배관이 포함되는 히트펌프 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 유동 전환부는 삼방 밸브로 구성되는 것을 특징으로 하는 히트펌프 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 유동 전환부로부터 상기 제 1 쉘튜브 열교환기로 연장되는 제 1 연결배관; 및
    상기 제 1 유동 전환부로부터 상기 제 2 쉘튜브 열교환기로 연장되는 제 2 연결배관이 포함되는 히트펌프 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 연결배관의 일 지점으로부터 상기 제 2 유동 전환부로 연장되는 제 3 연결배관; 및
    상기 제 2 연결배관의 일 지점으로부터 상기 제 2 유동 전환부로 연장되는 제 4 연결배관이 더 포함되는 히트펌프 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 쉘튜브 열교환기로부터 상기 제 3 유동 전환부로 연장되는 제 5 연결배관; 및
    상기 제 2 쉘튜브 열교환기로부터 상기 제 3 유동 전환부로 연장되는 제 6 연결배관이 더 포함되는 히트펌프 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 유동 전환부로부터 상기 제 3 유동 전환부로 연장되며, 상기 팽창장치가 설치되는 제 7 연결배관이 더 포함되는 히트펌프 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 쉘튜브 열교환기로부터 상기 제 4 유동 전환부로 연장되는 제 8 연결배관; 및
    상기 제 2 쉘튜브 열교환기로부터 상기 제 4 유동 전환부로 연장되는 제 9 연결배관이 더 포함되는 히트펌프 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 2개의 입출부는 상기 쉘의 상부에 형성되며,
    상기 1개의 입출부는 상기 쉘의 하부에 형성되는 것을 특징으로 하는 히트펌프 시스템.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 쉘튜브 열교환기의 2개의 입출부에는,
    상기 제 1 유동 전환부로부터 상기 제 1 쉘튜브 열교환기로 연장되는 제 1 연결배관에 연결되는 제 1 입출부; 및
    상기 제 1 쉘튜브 열교환기로부터 상기 제 4 유동 전환부로 연장되는 제 8 연결배관에 연결되는 제 2 입출부가 포함되는 히트펌프 시스템.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 쉘튜브 열교환기의 2개의 입출부에는,
    상기 제 1 유동 전환부로부터 상기 제 2 쉘튜브 열교환기로 연장되는 제 2 연결배관에 연결되는 제 1 입출부; 및
    상기 제 2 쉘튜브 열교환기로부터 상기 제 4 유동 전환부로 연장되는 제 9 연결배관에 연결되는 제 2 입출부가 포함되는 히트펌프 시스템.
  15. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 쉘튜브 열교환기로부터 상기 제 4 유동 전환부로 연장되는 제 8 연결배관; 및
    상기 제 1 유동 전환부로부터 상기 제 8 연결배관으로 연장되는 제 1 연결배관이 포함되는 히트펌프 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 2 쉘튜브 열교환기로부터 상기 제 4 유동 전환부로 연장되는 제 9 연결배관; 및
    상기 제 1 유동 전환부로부터 상기 제 9 연결배관으로 연장되는 제 2 연결배관이 포함되는 히트펌프 시스템.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 쉘튜브 열교환기는 부하측 열교환기이며, 상기 제 2 쉘튜브 열교환기는 열원측 열교환기인 것을 특징으로 하는 히트펌프 시스템.
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