KR102467114B1 - 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템 - Google Patents

증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템은 순환 유체 공급구, 순환 유체 회수구를 갖는 열 교환기; 제1 순환 유체 유입구, 제1 순환 유체 배출구를 갖는 제1 증발기; 제2 순환 유체 유입구, 제2 순환 유체 배출구를 갖는 제2 증발기; 상기 순환 유체 공급구와 상기 제1 순환 유체 유입구를 연결하는 제1 유입 유로; 상기 순환 유체 회수구와 상기 제1 순환 유체 배출구를 연결하는 제1 배출 유로; 상기 순환 유체 공급구와 상기 제2 순환 유체 유입구를 연결하는 제2 유입 유로; 및 상기 순환 유체 회수구와 상기 제2 순환 유체 배출구를 연결하는 제2 배출 유로를 포함한다.

Description

증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템{Mode switchable heat pump system for evaporator ice removing}
본 발명은 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 운전 과정에서 증발기에 결빙이 발생하는 경우에도 모드 전환을 통해 정상 동작하면서 증발기의 결빙을 제거할 수 있는 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템에 관한 것이다.
히트펌프 시스템은 압축기, 응축기, 증발기 및 팽창밸브를 순환하는 작동 유체의 상변화를 통해 실내에 냉온수 또는 냉난방을 공급하는 시스템이다.
그 중, 수열 히트펌프 시스템은 최근 수열 에너지가 신재생 에너지에 포함됨에 따라 널리 보급된 것으로 하천수, 상수도 등의 수열원을 이용한다. 이러한 수열원은 이물질을 포함하는 바, 작동 유체(이차 유체)를 이용하여 간접 열교환을 수행한다.
이 때, 작동 유체(이차 유체)는 물 또는 브라인 등이 이용될 수 있다. 이차 유체로 브라인이 될 경우 수열원 열교환기에서의 빙결 문제가, 물이 될 경우 히트펌프 증발기에서의 빙결 문제가 발생할 수 있다. 이에 의해, 생성된 결빙은 유로를 막아 유량 및 열 전달율을 감소시키고 열교환기의 파손을 야기할 수 있으므로 히트펌프 시스템의 연속적인 가동이 어려워져 이를 제거할 필요가 있다.
본 발명은 운전 과정에서 증발기에 결빙이 발생하는 경우에도 모드 전환을 통해 정상 동작하면서 증발기의 결빙을 제거할 수 있는 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 모드 전환 과정에서 순환 유체의 순환 방향이 급격히 바뀌는 것이 방지되어, 순환 유체가 효과적으로 흐르지 못하거나, 장치에 과부하가 작용하는 것이 방지되는 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 모드 전환 만으로 증발기의 결빙이 제거되어, 결빙 방지를 위한 추가적 장치 없이 운행될 수 있는 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 순환 유체 공급구, 순환 유체 회수구를 갖는 열 교환기; 제1 순환 유체 유입구, 제1 순환 유체 배출구를 갖는 제1 증발기; 제2 순환 유체 유입구, 제2 순환 유체 배출구를 갖는 제2 증발기; 상기 순환 유체 공급구와 상기 제1 순환 유체 유입구를 연결하는 제1 유입 유로; 상기 순환 유체 회수구와 상기 제1 순환 유체 배출구를 연결하는 제1 배출 유로; 상기 순환 유체 공급구와 상기 제2 순환 유체 유입구를 연결하는 제2 유입 유로; 및 상기 순환 유체 회수구와 상기 제2 순환 유체 배출구를 연결하는 제2 배출 유로를 포함하는 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 배출 유로의 일 지점과 상기 제2 유입 유로의 일 지점을 연결하는 제1 연결 유로를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 연결 유로에 위치되어, 상기 제1 배출 유로와 연결된 방향에서 상기 제2 유입 유로와 연결된 방향으로 순환 유체가 흐르도록 하는 제1 체크 밸브를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 배출 유로의 일 지점과 상기 제1 유입 유로의 일 지점을 연결하는 제2 연결 유로를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 연결 유로에 위치되어, 상기 제2 배출 유로와 연결된 방향에서 상기 제1 유입 유로와 연결된 방향으로 순환 유체가 흐르도록 하는 제2 체크 밸브를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 열교환기에서 배출된 순환 유체가 상기 제1 증발기에 먼저 유입된 후, 상기 제1 증발기에서 배출된 순환 유체가 상기 제2 증발기로 유입되는 제1 모드와, 상기 열교환기에서 배출된 순환 유체가 상기 제2 증발기에 먼저 유입된 후, 상기 제2 증발기에서 배출된 순환 유체가 상기 제1 증발기로 유입되는 제2 모드가 서로 변경되도록, 상기 열 교환기, 상기 제1 증발기 및 상기 제2 증발기사이의 순환 유체의 유동 경로를 제어하는 제어기를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어기는 상기 제1 모드와 상기 제2 모드 사이에 상기 열 교환기에서 배출된 순환 유체가 상기 제1 증발기와 상기 제2 증발기에 병렬로 흐르는 전환 모드로 기 설정 시간 동작되도록 할 수 있다.
또한, 상기 열 교환기는 수열원의 1차 유체가 순환하는 1차 유체 순환 배관과 각각 연결되는 1차 유체 유입구 및 1차 유체 배출구를 가질 수 있다.
또한, 상기 제1 증발기는 냉매 순환부의 냉매가 순환하는 제1 냉매 순환 배관과 각각 연결되는 제1 냉매 유입구 및 제1 냉매 배출구를 갖고, 상기 제2 증발기는 냉매 순환부의 냉매가 순환하는 제2 냉매 순환 배관과 각각 연결되는 제2 냉매 유입구 및 제2 냉매 배출구를 가질 수 있다.
또한, 제3 순환 유체 유입구, 제3 순환 유체 배출구를 갖는 제3 증발기; 상기 순환 유체 공급구와 상기 제3 순환 유체 유입구를 연결하는 제3 유입 유로; 및 상기 순환 유체 회수구와 상기 제3 순환 유체 배출구를 연결하는 제3 배출 유로를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 배출 유로의 일 지점과 상기 제2 유입 유로의 일 지점을 연결하는 제1 연결 유로; 상기 제2 배출 유로의 일 지점과 상기 제3 유입 유로의 일 지점을 연결하는 제2 연결 유로; 및 상기 제3 배출 유로의 일 지점과 상기 제1 유입 유로의 일 지점을 연결하는 제3 연결 유로를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 열교환기에서 배출된 순환 유체가 상기 제1 증발기에 먼저 유입된 후, 상기 제1 증발기에서 배출된 순환 유체가 상기 제2 증발기, 상기 제3 증발기로 유입되는 제1 모드와, 상기 열교환기에서 배출된 순환 유체가 상기 제3 증발기에 먼저 유입된 후, 상기 제3 증발기에서 배출된 순환 유체가 상기 제1 증발기, 상기 제2 증발기로 유입되는 제2 모드와, 상기 열교환기에서 배출된 순환 유체가 상기 제2 증발기에 먼저 유입된 후, 상기 제2 증발기에서 배출된 순환 유체가 상기 제3 증발기, 상기 제1 증발기로 유입되는 제3 모드가 서로 변경되도록, 상기 열 교환기, 상기 제1 증발기, 상기 제2 증발기 및 상기 제3 증발기 사이의 순환 유체의 유동 경로를 제어하는 제어기를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 증발기, 상기 제2 증발기, 상기 제3 증발기 중에서 제빙이 필요한 것으로 판단된 것으로 상기 열 교환기에서 배출된 순환 유체가 가장 먼저 유입된 후, 나머지에 대해 순차적으로 흐르도록 열 교환기, 상기 제1 증발기, 상기 제2 증발기 및 상기 제3 증발기 사이의 순환 유체의 유동 경로를 제어하는 제어기를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 운전 과정에서 증발기에 결빙이 발생하는 경우에도 모드 전환을 통해 정상 동작하면서 증발기의 결빙을 제거할 수 있는 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 모드 전환 과정에서 순환 유체의 순환 방향이 급격히 바뀌는 것이 방지되어, 순환 유체가 효과적으로 흐르지 못하거나, 장치에 과부하가 작용하는 것이 방지되는 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 모드 전환 만으로 증발기의 결빙이 제거되어, 결빙 방지를 위한 추가적 장치 없이 운행될 수 있는 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 제1 실시 예에 따른 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템이 제1 모드로 동작하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 제1 실시 예에 따른 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템이 전환 모드로 동작하는 상태를 나태는 도면이다.
도 4는 제1 실시 예에 따른 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템이 제2 모드로 동작하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 제1 실시 예에 따른 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템이 제1 모드로 동작할 때 증발기에서의 순환 유체와 냉매의 온도변화를 설명하는 도면이다.
도 6은 제1 실시 예에 따른 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템이 제2 모드로 동작할 때 증발기에서의 순환 유체와 냉매의 온도변화를 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템을 나타내는 도면이다.
도 8은 제2 실시 예에 따른 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템이 제1 모드로 동작하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 9는 제2 실시 예에 따른 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템이 제2 모드로 동작하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 10은 제2 실시 예에 따른 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템이 제3 모드로 동작하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 11은 제2 실시 예에 따른 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템이 전환 모드로 동작하는 상태를 나태는 도면이다.
도 12는 제2 실시 예에 따른 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템이 제1 모드로 동작할 때 증발기에서의 순환 유체와 냉매의 온도변화를 설명하는 도면이다.
도 13은 제2 실시 예에 따른 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템이 제2 모드로 동작할 때 증발기에서의 순환 유체와 냉매의 온도변화를 설명하는 도면이다.
도 14는 제2 실시 예에 따른 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템이 제3 모드로 동작할 때 증발기에서의 순환 유체와 냉매의 온도변화를 설명하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템(1)은 열 교환기(10), 제1 증발기(11), 제2 증발기(12) 및 제어기(19)를 포함한다.
증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템(1)은 수열원과 냉매 순환부 사이에 위치되어, 수열원과 냉매 순환부 사이에 열이 전달되어, 냉매 순환부가 설치된 영역에 냉난방이 이루어 지도록 한다. 여기서, 냉매 순환부는 히트펌프 시스템을 이용한 냉난방을 이용하는 건축물 등에 설치되어, 건축물의 실내 공간과 열 교환하는 형태로 냉매가 순환하도 하는 것이다.
열 교환기(10)는 수열원과 열 교환 가능하게 제공된다. 열 교환기(10)는 수열원에서 1차 유체가 유입되는 1차 유체 유입구(101), 수열원 측으로 1차 유체가 배출되는 1차 유체 배출구(102)가 각각 수열원의 1차 유체가 순환하는 1차 유체 순환 배관(106)과 연결된다. 이에 따라, 1차 유체 유입구(101)를 통해 열 교환기(10)로 유입된 1차 유체는 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템(1)을 순환하는 2차 유체(이하, 순환 유체)와 열 교환된다. 순환 유체는 물일 수 있다.
제1 증발기(11)는 냉매 순환부와 열 교환 가능하게 제공된다. 제1 증발기(11)는 제1 냉매 유입구(111) 및 제1 냉매 배출구(112)가 각각 냉매 순환부의 냉매가 순환하는 제1 냉매 순환 배관(116)과 연결된다. 이에 따라, 제1 냉매 순환 배관(116)을 통해 제1 증발기(11)로 유입된 냉매는 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템(1)을 순환하는 순환 유체와 열 교환된다.
제1 증발기(11)에는 제1 상태 감지 부재(115)가 위치된다. 제1 상태 감지 부재(115)는 제1 증발기(11)의 동작 상태를 감지한다. 일 예로, 제1 상태 감지 부재(115)는 제1 증발기(11)의 제1 순환 유체 유입구(113) 및 제1 순환 유체 배출구(114)에 연결된 차압계를 제공되어, 순환 유체가 제1 증발기(11)를 지나는 과정에서 발생하는 차압을 측정한다. 또한, 제1 상태 감지 부재(115)는 온도 센서로 제공되어, 제1 증발기(11)의 온도를 감지하거나, 제1 증발기(11)에서 배출되는 순환 유체의 온도를 감지하도록 제공될 수 있다.
제2 증발기(12)는 냉매 순환부와 열 교환 가능하게 제공된다. 제2 증발기(12)는 제2 냉매 유입구(121) 및 제2 냉매 배출구(122)가 각각 냉매 순환부의 냉매가 순환하는 제2 냉매 순환 배관(126)과 연결된다. 이에 따라, 제2 냉매 순환 배관(126)을 통해 제2 증발기(12)로 유입된 냉매는 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템(1)을 순환하는 순환 유체와 열 교환된다.
제2 증발기(12)에는 제2 상태 감지 부재(125)가 위치된다. 제2 상태 감지 부재(125)는 제2 증발기(12)의 동작 상태를 감지한다. 일 예로, 제2 상태 감지 부재(125)는 제2 증발기(12)의 제2 순환 유체 유입구(123) 및 제2 순환 유체 배출구(124)에 연결된 차압계를 제공되어, 순환 유체가 제2 증발기(12)를 지나는 과정에서 발생하는 차압을 측정한다. 또한, 제2 상태 감지 부재(125)는 온도 센서로 제공되어, 제2 증발기(12)의 온도를 감지하거나, 제2 증발기(12)에서 배출되는 순환 유체의 온도를 감지하도록 제공될 수 있다.
열 교환기(10)의 순환 유체 공급구(104)와 제1 증발기(11)의 제1 순환 유체 유입구(113)는 제1 유입 유로(13)에 의해 연결된다. 이에 따라, 열 교환기(10)에서 배출된 순환 유체는 제1 유입 유로(13)를 통해 제1 증발기(11)로 유입될 수 있다. 제1 유입 유로(13)에는 제1 유입측 개폐 밸브(130)가 위치된다. 제1 유입측 개폐 밸브(130)는 제1 유입 유로(13)를 개폐한다. 제1 유입측 개폐 밸브(130)는 자동 밸브일 수 있다.
열 교환기(10)의 순환 유체 회수구(103)와 제1 증발기(11)의 제1 순환 유체 배출구(114)는 제1 배출 유로(14)에 의해 연결된다. 이에 따라, 제1 증발기(11)에서 배출된 순환 유체는 제1 배출 유로(14)를 통해 열 교환기(10)로 유입될 수 있다. 제1 배출 유로(14)에는 제1 배출측 개폐 밸브(140)가 위치된다. 제1 배출측 개폐 밸브(140)는 제1 배출 유로(14)를 개폐한다. 제1 배출측 개폐 밸브(140)는 자동 밸브일 수 있다.
제1 유입 유로(13)의 일 지점과 제1 배출 유로(14)의 일 지점은 제1 안전 유로(135)의 양단과 각각 연결된다. 제1 안전 유로(135)의 양단은 3방 밸브를 통해 연결될 수 있다. 제1 안전 유로(135)는 제1 증발기(11)와 인접하게 위치된다. 제1 안전 유로(135)에는 제1 릴리프 밸브(136)가 위치된다. 제1 릴리프 밸브(136)는 압력이 기 설정 값 이상이 되면 압력을 분출하도록 제공되어, 압력 상승에 의한 파손을 방지한다.
열 교환기(10)의 순환 유체 공급구(104)와 제2 증발기(12)의 제2 순환 유체 유입구(123)는 제2 유입 유로(15)에 의해 연결된다. 이에 따라, 열 교환기(10)에서 배출된 순환 유체는 제2 유입 유로(15)를 통해 제2 증발기(12)로 유입될 수 있다. 제2 유입 유로(15)에는 제2 유입측 개폐 밸브(150)가 위치된다. 제2 유입측 개폐 밸브(150)는 제2 유입 유로(15)를 개폐한다. 제2 유입측 개폐 밸브(150)는 자동 밸브일 수 있다.
열 교환기(10)의 순환 유체 회수구(103)와 제2 증발기(12)의 제2 순환 유체 배출구(124)는 제2 배출 유로(16)에 의해 연결된다. 이에 따라, 제2 증발기(12)에서 배출된 순환 유체는 제2 배출 유로(16)를 통해 열 교환기(10)로 유입될 수 있다. 제2 배출 유로(16)에는 제2 배출측 개폐 밸브(160)가 위치된다. 제2 배출측 개폐 밸브(160)는 제2 배출 유로(16)를 개폐한다. 제2 배출측 개폐 밸브(160)는 자동 밸브일 수 있다.
제2 유입 유로(15)의 일 지점과 제2 배출 유로(16)의 일 지점은 제2 안전 유로(155)의 양단과 각각 연결된다. 제2 안전 유로(155)의 양단은 3방 밸브를 통해 연결될 수 있다. 제2 안전 유로(155)은 제2 증발기(12)와 인접하게 위치된다. 제 2 안전 유로(155)에는 제2 릴리프 밸브(156)가 위치된다. 제2 릴리프 밸브(156)는 압력이 기 설정 값 이상이 되면 압력을 분출하도록 제공되어, 압력 상승에 의한 파손을 방지한다.
제1 배출 유로(14)의 일 지점과 제2 유입 유로(15)의 일 지점은 제1 연결 유로(17)의 양단과 각각 연결된다. 제1 연결 유로(17)의 양단은 3방 밸브에 의해 연결될 수 있다.
제1 연결 유로(17)의 일단은 제1 안전 유로(135)가 연결된 지점보다 제1 증발기(11)에서 먼 구간의 제1 배출 유로(14)에 연결된다. 제1 연결 유로(17)의 일단은 제1 배출측 개폐 밸브(140)보다 제1 증발기(11)와 가까운 구간의 제1 배출 유로(14)에 연결된다.
제1 연결 유로(17)의 타단은 제2 안전 유로(155)가 연결된 지점보다 제2 증발기(12)에서 먼 구간의 제2 유입 유로(15)에 연결된다. 제1 연결 유로(17)의 타단은 제2 유입측 개폐 밸브(150)보다 제2 증발기(12)와 가까운 구간의 제2 유입 유로(15)에 연결된다.
제1 연결 유로(17)에는 제1 배출 유로(14)와 연결된 방향에서 제2 유입 유로(15)와 연결된 방향으로 순환 유체가 흐르도록 하는 제1 체크 밸브(170)가 위치될 수 있다.
제2 배출 유로(16)의 일 지점과 제1 유입 유로(13)의 일 지점은 제2 연결 유로(18)의 양단과 각각 연결된다. 제2 연결 유로(18)의 양단은 3방 밸브에 의해 연결될 수 있다.
제2 연결 유로(18)의 일단은 제2 안전 유로(155)가 연결된 지점보다 제2 증발기(12)에서 먼 구간의 제2 배출 유로(16)에 연결된다. 제2 연결 유로(18)의 일단은 제2 배출측 개폐 밸브(160)보다 제2 증발기(12)와 가까운 구간의 제2 배출 유로(16)에 연결된다.
제2 연결 유로(18)의 타단은 제1 안전 유로(135)가 연결된 지점보다 제1 증발기(11)에서 먼 구간의 제1 유입 유로(13)에 연결된다. 제2 연결 유로(18)의 타단은 제1 유입측 개폐 밸브(130)보다 제1 증발기(11)와 가까운 구간의 제1 유입 유로(13)에 연결된다.
제2 연결 유로(18)에는 제2 배출 유로(16)와 연결된 방향에서 제1 유입 유로(13)와 연결된 방향으로 순환 유체가 흐르도록 하는 제2 체크 밸브(180)가 위치될 수 있다.
제어기(19)는 열 교환기(10), 제1 증발기(11) 및 제2 증발기(12)사이의 순환 유체의 유동 경로를 제어한다.
도 2는 제1 실시 예에 따른 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템이 제1 모드로 동작하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 제1 모드일 때, 제어기(19)는 제1 배출측 개폐 밸브(140), 제2 유입측 개폐 밸브(150)를 닫는다. 이에 따라, 제1 배출 유로(14)를 통한 열 교환기(10)로의 순환 유체 유입, 제2 유입 유로(15)를 통한 열 교환기(10)에서 제2 증발기(12)로의 순환 유체 이동이 차단된다. 또한, 제어기(19)는 제1 유입측 개폐 밸브(130), 제2 배출측 개폐 밸브(160)를 개방한다. 그리고 제어기(19)는 제1 연결 유로(17)는 개방되고, 제2 연결 유로(18)는 차단되게 한다.
이에 따라, 열 교환기(10)에서 배출된 순환 유체는 제1 유입 유로(13)를 통해 제1 증발기(11)로 유입되고, 제1 증발기(11)에서 배출된 순환 유체는 제1 배출 유로(14), 제1 연결 유로(17), 제2 유입 유로(15)를 경유하여 제2 증발기(12)로 유입된다. 이후, 제2 증발기(12)에서 배출된 순환 유체는 제2 배출 유로(16)를 통해 열 교환기(10)로 유입된다.
도 3은 제1 실시 예에 따른 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템이 전환 모드로 동작하는 상태를 나태는 도면이다.
도 3을 참조하면, 전환 모드일 때, 제어기(19)는 제1 연결 유로(17), 제2 연결 유로(18)를 차단한다. 그리고 제어기(19)는 제1 유입측 개폐 밸브(130), 제1 배출측 개폐 밸브(140), 제2 유입측 개폐 밸브(150), 제2 배출측 개폐 밸브(160)를 개방한다. 이에 따라, 열 교환기(10)에서 배출된 순환 유체는 제1 유입 유로(13)를 통해 제1 증발기(11)로 공급된 후, 제1 증발기(11)에서 배출된 순환 유체는 제1 배출 유로(14)를 통해 열 교환기(10)로 회수된다. 또한, 열 교환기(10)에서 배출된 순환 유체는 제2 유입 유로(15)를 통해 제2 증발기(12)로 공급된 후, 제2 증발기(12)에서 배출된 순환 유체는 제2 배출 유로(16)를 통해 열 교환기(10)로 회수된다.
도 4는 제1 실시 예에 따른 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템이 제2 모드로 동작하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 제2 모드일 때, 제어기(19)는 제1 유입측 개폐 밸브(130), 제2 배출측 개폐 밸브(160)를 닫는다. 이에 따라, 제1 유입 유로(13)를 통한 열 교환기(10)에서 제1 증발기(11)로의 순환 유체 유입, 제2 배출 유로(16)를 통한 열 교환기(10)로의 순환 유체 이동이 차단된다. 또한, 제어기(19)는 제1 배출측 개폐 밸브(140), 제2 유입측 개폐 밸브(150)를 개방한다. 그리고 제어기(19)는 제1 연결 유로(17)는 차단하고, 제2 연결 유로(18)는 개방한다.
이에 따라, 열 교환기(10)에서 배출된 순환 유체는 제2 유입 유로(15)를 통해 제2 증발기(12)로 유입되고, 제2 증발기(12)에서 배출된 순환 유체는 제2 배출 유로(16), 제2 연결 유로(18), 제1 유입 유로(13)를 경유하여 제1 증발기(11)로 유입된다. 이후, 제1 증발기(11)에서 배출된 순환 유체는 제1 배출 유로(14)를 통해 열 교환기(10)로 유입된다.
도 5는 제1 실시 예에 따른 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템이 제1 모드로 동작할 때 증발기에서의 순환 유체와 냉매의 온도변화를 설명하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 제1 모드일 때, 순환 유체는 제1 증발기(11), 제2 증발기(12) 순서로 흐른다. 이 과정에서, 순환 유체는 먼저 냉매 순환 배관(116)을 통해 제1 증발기(11)를 순환하는 냉매와 열 교환되어, 온도가 낮아지게 된다. 이 때, 제1 증발기(11)에서 배출되는 순환 냉매는 온도가 0℃ 초과 상태를 유지하고 있어, 제1 증발기(11)에서 결빙이 발생하지 않으며, 이전 동작 과정에서 결빙이 있었던 경우, 제빙이 이루어 질 수 있다.
이후, 순환 유체는 제2 증발기(12)를 지나게 되며, 제2 증발기(12)를 순환하는 냉매와 열 교환되어, 온도가 낮아지게 된다. 순환 유체는 제2 증발기(12)에서 열 교환되는 과정에서 0℃에 근접하게 되어, 시간의 경과에 따라 제2 증발기(12)에 결빙이 발생하게 된다.
도 6은 제1 실시 예에 따른 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템이 제2 모드로 동작할 때 증발기에서의 순환 유체와 냉매의 온도변화를 설명하는 도면이다.
도 6을 참조하면, 제2 모드일 때, 순환 유체는 제2 증발기(12), 제1 증발기(11) 순서로 흐른다. 이 과정에서, 순환 유체는 먼저 냉매 순환 배관(126)을 통해 제2 증발기(12)를 순환하는 냉매와 열 교환되어, 온도가 낮아지게 된다. 이 때, 제2 증발기(12)에서 배출되는 순환 냉매는 온도가 0℃ 초과 상태를 유지하고 있어, 제1 증발기(11)에서 결빙이 발생하지 않으며, 이전 동작 과정에서 결빙이 있었던 경우, 제빙이 이루어 질 수 있다.
이후, 순환 유체는 제1 증발기(11)를 지나게 되며, 제1 증발기(11)를 순환하는 냉매와 열 교환되어, 온도가 낮아지게 된다. 순환 유체는 제1 증발기(11)에서 열 교환되는 과정에서 0℃에 근접하게 되어, 시간의 경과에 따라 제1 증발기(11)에 결빙이 발생하게 된다.
이에 따라, 제어기(19)는 제1 모드로 동작하는 과정에서, 제2 증발기(12)를 제빙할 필요가 있는 것으로 판단되면, 열 교환기(10)에서 배출된 순환 유체가 제2 증발기(12)에 먼저 유입되도록 제2 모드로 동작 상태를 변경한다. 또한, 제2 모드로 동작하는 과정에서, 제1 증발기(11)를 제빙할 필요가 있는 것으로 판단되면, 열 교환기(10)에서 배출된 순환 유체가 제1 증발기(11)에 먼저 유입되도록 제1 모드로 동작 상태를 변경한다. 즉, 제1 모드와 제2 모드를 상호 변경하여, 제1 증발기(11)와 제2 증발기(12)에 대해 순차적으로 제빙이 이루어 진다. 결빙이 발생하는 경우, 증발기에서 차압이 증가하게 된다. 이에 따라, 제어기(19)는 제1 상태 감지 부재(115) 또는 제2 상태 감지 부재(125)를 통해 감지되는 차압이 기 설정 값 이상이 되면, 제1 모드 및 제2 모드 중 하나에서 다른 하나로 모드 변경이 되게 할 수 있다. 또한, 제1 상태 감지 부재(115) 또는 제2 상태 감지 부재(125)가 온도 센서로 제공되는 경우, 제어기(19)는 감지되는 온도가 기 설정 값 이하가 되면, 제1 모드 및 제2 모드 중 하나에서 다른 하나로 모드 변경이 되게 할 수 있다.
또한, 제어기(19)는 기 설정 시간 동안 제1 모드, 제2 모드 각각으로 동작하면서 모드 변경이 이루어 지도록 하여, 증발기에 결빙이 발생하는 것이 사전에 차단되면서 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템(2)의 동작이 이루어 지게 할 수 있다.
또한, 제1 모드 및 제2 모드 중 하나에서 다른 하나로 모드 변경할 때, 먼저 전환 모드로 변경되어 기 설정 시간 동안 제1 증발기(11)와 제2 증발기(12)에 병렬로 순환 유체가 흐르도록 한 후, 다른 하나의 모드로 변경할 수 있다. 이에 따라, 제1 모드 및 제2 모드 중 하나에서 다른 하나로 순환 유체의 순환 방향이 급격히 바뀌는 것이 방지되어, 모드 변경 과정에서 순환 유체가 효과적으로 흐르지 못하거나, 장치에 과부하가 작용하는 것이 방지된다.
또한, 제1 모드, 제2 모드, 전환 모드 각각에 있어, 열 교환기(10), 제1 증발기(11) 및 제2 증발기(12)의 내측에서 순환 유체가 흐르는 방향이 동일하게 유지되어, 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템(1)은 그 기능을 동일하게 유지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템을 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템(2)은 열 교환기(20), 제1 증발기(21), 제2 증발기(22), 제3 증발기(23) 및 제어기(60)를 포함한다.
열 교환기(20)는 수열원과 열 교환 가능하게 제공된다. 열 교환기(20)는 수열원에서 1차 유체가 유입되는 1차 유체 유입구(201), 수열원 측으로 1차 유체가 배출되는 1차 유체 배출구(202)가 각각 1차 유체 순환 배관(206)과 연결된다. 이에 따라, 1차 유체 유입구(201)를 통해 열 교환기(20)로 유입된 1차 유체는 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템(2)을 순환하는 2차 유체(이하, 순환 유체)와 열 교환된다. 순환 유체는 물일 수 있다.
제1 증발기(21)는 냉매 순환부와 열 교환 가능하게 제공된다. 제1 증발기(21)는 제1 냉매 유입구(211) 및 제1 냉매 배출구(212)가 각각 냉매 순환부의 냉매가 순환하는 제1 냉매 순환 배관(216)과 연결된다. 이에 따라, 제1 냉매 순환 배관(216)을 통해 제1 증발기(21)로 유입된 냉매는 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템(2)을 순환하는 순환 유체와 열 교환된다.
제1 증발기(21)에는 제1 상태 감지 부재(215)가 위치된다. 제1 상태 감지 부재(215)는 제1 증발기(21)의 동작 상태를 감지한다. 일 예로, 제1 상태 감지 부재(215)는 제1 증발기(21)의 제1 순환 유체 유입구(213) 및 제1 순환 유체 배출구(214)에 연결된 차압계를 제공되어, 순환 유체가 제1 증발기(21)를 지나는 과정에서 발생하는 차압을 측정한다. 또한, 제1 상태 감지 부재(215)는 온도 센서로 제공되어, 제1 증발기(21)의 온도를 감지하거나, 제1 증발기(21)에서 배출되는 순환 유체의 온도를 감지하도록 제공될 수 있다.
제2 증발기(22)는 냉매 순환부와 열 교환 가능하게 제공된다. 제2 증발기(22)는 제2 냉매 유입구(221) 및 제2 냉매 배출구(222)가 각각 냉매 순환부의 냉매가 순환하는 제2 냉매 순환 배관(226)과 연결된다. 이에 따라, 제2 냉매 순환 배관(226)을 통해 제2 증발기(22)로 유입된 냉매는 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템(2)을 순환하는 순환 유체와 열 교환된다.
제2 증발기(22)에는 제2 상태 감지 부재(225)가 위치된다. 제2 상태 감지 부재(225)는 제2 증발기(22)의 동작 상태를 감지한다. 일 예로, 제2 상태 감지 부재(225)는 제2 증발기(22)의 제2 순환 유체 유입구(223) 및 제2 순환 유체 배출구(224)에 연결된 차압계를 제공되어, 순환 유체가 제2 증발기(22)를 지나는 과정에서 발생하는 차압을 측정한다. 또한, 제2 상태 감지 부재(225)는 온도 센서로 제공되어, 제2 증발기(22)의 온도를 감지하거나, 제2 증발기(22)에서 배출되는 순환 유체의 온도를 감지하도록 제공될 수 있다.
제3 증발기(23)는 냉매 순환부와 열 교환 가능하게 제공된다. 제3 증발기(23)는 제3 냉매 유입구(231) 및 제3 냉매 배출구(232)가 각각 냉매 순환부의 냉매가 순환하는 제3 냉매 순환 배관(236)과 연결된다. 이에 따라, 제3 냉매 순환 배관(236)을 통해 제3 증발기(23)로 유입된 냉매는 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템(2)을 순환하는 순환 유체와 열 교환된다.
제3 증발기(23)에는 제3 상태 감지 부재(235)가 위치된다. 제3 상태 감지 부재(235)는 제3 증발기(23)의 동작 상태를 감지한다. 일 예로, 제3 상태 감지 부재(235)는 제3 증발기(23)의 제3 순환 유체 유입구(233) 및 제3 순환 유체 배출구(234)에 연결된 차압계를 제공되어, 순환 유체가 제3 증발기(23)를 지나는 과정에서 발생하는 차압을 측정한다. 또한, 제3 상태 감지 부재(235)는 온도 센서로 제공되어, 제3 증발기(23)의 온도를 감지하거나, 제3 증발기(23)에서 배출되는 순환 유체의 온도를 감지하도록 제공될 수 있다.
열 교환기(20)의 순환 유체 공급구(204)와 제1 증발기(21)의 제1 순환 유체 유입구(213)는 제1 유입 유로(31)에 의해 연결된다. 이에 따라, 열 교환기(20)에서 배출된 순환 유체는 제1 유입 유로(31)를 통해 제1 증발기(21)로 유입될 수 있다. 제1 유입 유로(31)에는 제1 유입측 개폐 밸브(310)가 위치된다. 제1 유입측 개폐 밸브(310)는 제1 유입 유로(31)를 개폐한다. 제1 유입측 개폐 밸브(310)는 자동 밸브일 수 있다.
열 교환기(20)의 순환 유체 회수구(203)와 제1 증발기(21)의 제1 순환 유체 배출구(214)는 제1 배출 유로(41)에 의해 연결된다. 이에 따라, 제1 증발기(21)에서 배출된 순환 유체는 제1 배출 유로(41)를 통해 열 교환기(20)로 유입될 수 있다. 제1 배출 유로(41)에는 제1 배출측 개폐 밸브(410)가 위치된다. 제1 배출측 개폐 밸브(410)는 제1 배출 유로(41)를 개폐한다. 제1 배출측 개폐 밸브(410)는 자동 밸브일 수 있다.
제1 유입 유로(31)의 일 지점과 제1 배출 유로(41)의 일 지점은 제1 안전 유로(217)의 양단과 각각 연결된다. 제1 안전 유로(217)의 양단은 3방 밸브를 통해 연결될 수 있다. 제1 안전 유로(217)는 제1 증발기(21)와 인접하게 위치된다. 제1 안전 유로(217)에는 제1 릴리프 밸브(218)가 위치된다. 제1 릴리프 밸브(218)는 압력이 기 설정 값 이상이 되면 압력을 분출하도록 제공되어, 압력 상승에 의한 파손을 방지한다.
열 교환기(20)의 순환 유체 공급구(204)와 제2 증발기(22)의 제2 순환 유체 유입구(223)는 제2 유입 유로(32)에 의해 연결된다. 이에 따라, 열 교환기(20)에서 배출된 순환 유체는 제2 유입 유로(32)를 통해 제2 증발기(22)로 유입될 수 있다. 제2 유입 유로(32)에는 제2 유입측 개폐 밸브(320)가 위치된다. 제2 유입측 개폐 밸브(320)는 제2 유입 유로(32)를 개폐한다. 제2 유입측 개폐 밸브(320)는 자동 밸브일 수 있다.
열 교환기(20)의 순환 유체 회수구(203)와 제2 증발기(22)의 제2 순환 유체 배출구(224)는 제2 배출 유로(42)에 의해 연결된다. 이에 따라, 제2 증발기(22)에서 배출된 순환 유체는 제2 배출 유로(42)를 통해 열 교환기(20)로 유입될 수 있다. 제2 배출 유로(42)에는 제2 배출측 개폐 밸브(420)가 위치된다. 제2 배출측 개폐 밸브(420)는 제2 배출 유로(42)를 개폐한다. 제2 배출측 개폐 밸브(420)는 자동 밸브일 수 있다.
제2 유입 유로(32)의 일 지점과 제2 배출 유로(42)의 일 지점은 제2 안전 유로(227)의 양단과 각각 연결된다. 제2 안전 유로(227)의 양단은 3방 밸브를 통해 연결될 수 있다. 제2 안전 유로(227)는 제2 증발기(22)와 인접하게 위치된다. 제2 안전 유로(227)에는 제2 릴리프 밸브(228)가 위치된다. 제2 릴리프 밸브(228)는 압력이 기 설정 값 이상이 되면 압력을 분출하도록 제공되어, 압력 상승에 의한 파손을 방지한다.
열 교환기(20)의 순환 유체 공급구(204)와 제3 증발기(23)의 제3 순환 유체 유입구(233)는 제3 유입 유로(33)에 의해 연결된다. 이에 따라, 열 교환기(20)에서 배출된 순환 유체는 제3 유입 유로(33)를 통해 제3 증발기(23)로 유입될 수 있다. 제3 유입 유로(33)에는 제3 유입측 개폐 밸브(330)가 위치된다. 제3 유입측 개폐 밸브(330)는 제3 유입 유로(33)를 개폐한다. 제3 유입측 개폐 밸브(330)는 자동 밸브일 수 있다.
열 교환기(20)의 순환 유체 회수구(203)와 제3 증발기(23)의 제3 순환 유체 배출구(234)는 제3 배출 유로(43)에 의해 연결된다. 이에 따라, 제3 증발기(23)에서 배출된 순환 유체는 제3 배출 유로(43)를 통해 열 교환기(20)로 유입될 수 있다. 제3 배출 유로(43)에는 제3 배출측 개폐 밸브(430)가 위치된다. 제3 배출측 개폐 밸브(430)는 제3 배출 유로(43)를 개폐한다. 제3 배출측 개폐 밸브(430)는 자동 밸브일 수 있다.
제3 유입 유로(33)의 일 지점과 제3 배출 유로(43)의 일 지점은 제3 안전 유로(237)의 양단과 각각 연결된다. 제3 안전 유로(237)의 양단은 3방 밸브를 통해 연결될 수 있다. 제3 안전 유로(237)는 제3 증발기(23)와 인접하게 위치된다. 제3 안전 유로(237)에는 제3 릴리프 밸브(238)가 위치된다. 제3 릴리프 밸브(238)는 압력이 기 설정 값 이상이 되면 압력을 분출하도록 제공되어, 압력 상승에 의한 파손을 방지한다.
제1 배출 유로(41)의 일 지점과 제2 유입 유로(32)의 일 지점은 제1 연결 유로(51)의 양단과 각각 연결된다. 제1 연결 유로(51)의 양단은 3방 밸브에 의해 연결될 수 있다.
제1 연결 유로(51)의 일단은 제1 안전 유로(217)가 연결된 지점보다 제1 증발기(21)에서 먼 구간의 제1 배출 유로(41)에 연결된다. 제1 연결 유로(51)의 일단은 제1 배출측 개폐 밸브(410)보다 제1 증발기(21)와 가까운 구간의 제1 배출 유로(41)에 연결된다.
제1 연결 유로(51)의 타단은 제2 안전 유로(227)가 연결된 지점보다 제2 증발기(22)에서 먼 구간의 제2 유입 유로(32)에 연결된다. 제1 연결 유로(51)의 타단은 제2 유입측 개폐 밸브(320)보다 제2 증발기(22)와 가까운 구간의 제2 유입 유로(32)에 연결된다.
제1 연결 유로(51)에는 제1 배출 유로(41)와 연결된 방향에서 제2 유입 유로(32)와 연결된 방향으로 순환 유체가 흐르도록 하는 제1 체크 밸브(510)가 위치될 수 있다.
제2 배출 유로(42)의 일 지점과 제3 유입 유로(33)의 일 지점은 제2 연결 유로(52)의 양단과 각각 연결된다. 제2 연결 유로(52)의 양단은 3방 밸브에 의해 연결될 수 있다.
제2 연결 유로(52)의 일단은 제2 안전 유로(227)가 연결된 지점보다 제2 증발기(22)에서 먼 구간의 제2 배출 유로(42)에 연결된다. 제2 연결 유로(52)의 일단은 제2 배출측 개폐 밸브(420)보다 제2 증발기(22)와 가까운 구간의 제2 배출 유로(42)에 연결된다.
제2 연결 유로(52)의 타단은 제3 안전 유로(237)가 연결된 지점보다 제3 증발기(23)에서 먼 구간의 제3 유입 유로(33)에 연결된다. 제2 연결 유로(52)의 타단은 제3 유입측 개폐 밸브(330)보다 제3 증발기(23)와 가까운 구간의 제3 유입 유로(33)에 연결된다.
제2 연결 유로(52)에는 제2 배출 유로(42)와 연결된 방향에서 제3 유입 유로(33)와 연결된 방향으로 순환 유체가 흐르도록 하는 제2 체크 밸브(520)가 위치될 수 있다.
제3 배출 유로(43)의 일 지점과 제1 유입 유로(31)의 일 지점은 제3 연결 유로(53)의 양단과 각각 연결된다. 제3 연결 유로(53)의 양단은 3방 밸브에 의해 연결될 수 있다.
제3 연결 유로(53)의 일단은 제3 안전 유로(237)가 연결된 지점보다 제3 증발기(23)에서 먼 구간의 제3 배출 유로(43)에 연결된다. 제3 연결 유로(53)의 일단은 제3 배출측 개폐 밸브(430)보다 제3 증발기(23)와 가까운 구간의 제3 배출 유로(43)에 연결된다.
제3 연결 유로(53)의 타단은 제1 안전 유로(217)가 연결된 지점보다 제1 증발기(21)에서 먼 구간의 제1 유입 유로(31)에 연결된다. 제3 연결 유로(53)의 타단은 제1 유입측 개폐 밸브(310)보다 제1 증발기(21)와 가까운 구간의 제1 유입 유로(31)에 연결된다.
제3 연결 유로(53)에는 제3 배출 유로(43)와 연결된 방향에서 제1 유입 유로(31)와 연결된 방향으로 순환 유체가 흐르도록 하는 제3 체크 밸브(530)가 위치될 수 있다.
제어기(60)는 열 교환기(20), 제1 증발기(21), 제2 증발기(22) 및 제3 증발기(23) 사이의 순환 유체의 유동 경로를 제어한다.
도 8은 제2 실시 예에 따른 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템이 제1 모드로 동작하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 제1 모드일 때, 제어기(60)는 제1 배출측 개폐 밸브(410), 제2 유입측 개폐 밸브(320), 제2 배출측 개폐 밸브(420), 제3 유입측 개폐 밸브(330)를 닫는다. 이에 따라, 제1 배출 유로(41)를 통한 열 교환기(20)로의 순환 유체 유입, 제2 유입 유로(32)를 통한 열 교환기(20)에서 제2 증발기(22)로의 순환 유체 이동, 제2 배출 유로(42)를 통한 열 교환기(20)로의 순환 유체 유입, 제3 유입 유로(33)를 통한 열 교환기(20)에서 제3 증발기(23)로의 순환 유체 이동이 차단된다. 또한, 제어기(60)는 제1 유입측 개폐 밸브(310), 제3 배출측 개폐 밸브(430)를 개방한다. 그리고 제어기(60)는 제1 연결 유로(51), 제2 연결 유로(52)는 개방되고, 제3 연결 유로(53)는 차단되게 한다.
이에 따라, 열 교환기(20)에서 배출된 순환 유체는 제1 유입 유로(31)를 통해 제1 증발기(21)로 유입되고, 제1 증발기(21)에서 배출된 순환 유체는 제1 배출 유로(41), 제1 연결 유로(51), 제2 유입 유로(32)를 경유하여 제2 증발기(22)로 유입된다. 이후, 제2 증발기(22)에서 배출된 순환 유체는 제2 배출 유로(42), 제2 연결 유로(52), 제3 유입 유로(33)를 경유하여 제3 증발기(23)로 유입된다. 이후, 제3 증발기(23)에서 배출된 순환 유체는 제3 배출 유로(43)를 통해 열 교환기(20)로 유입된다.
도 9는 제2 실시 예에 따른 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템이 제2 모드로 동작하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 제2 모드일 때, 제어기(60)는 제1 유입측 개폐 밸브(310), 제1 배출측 개폐 밸브(410), 제2 유입측 개폐 밸브(320), 제3 배출측 개폐 밸브(430)를 닫는다. 이에 따라, 제1 유입 유로(31)를 통한 열 교환기(20)에서 제1 증발기(21)로의 순환 유체 유입, 제1 배출 유로(41)를 통한 열 교환기(20)로의 순환 유체 이동, 제2 유입 유로(32)를 통한 열 교환기(20)에서 제2 증발기(22)로의 순환 유체 유입, 제3 배출 유로(43)를 통한 열 교환기(20)로의 순환 유체 이동이 차단된다. 또한, 제어기(60)는 제2 배출측 개폐 밸브(420), 제3 유입측 개폐 밸브(330)를 개방한다. 그리고 제어기(60)는 제2 연결 유로(52)는 차단하고, 제1 연결 유로(51), 제3 연결 유로(53)는 개방한다.
이에 따라, 열 교환기(20)에서 배출된 순환 유체는 제3 유입 유로(33)를 통해 제3 증발기(23)로 유입되고, 제3 증발기(23)에서 배출된 순환 유체는 제3 배출 유로(43), 제3 연결 유로(53), 제1 유입 유로(31)를 경유하여 제1 증발기(21)로 유입된다. 이후, 제1 증발기(21)에서 배출된 순환 유체는 제1 배출 유로(41), 제1 연결 유로(51), 제2 유입 유로(32)를 경유하여 제2 증발기(22)로 유입된다. 이후, 제2 증발기(22)에서 배출된 순환 유체는 제2 배출 유로(42)를 통해 열 교환기(20)로 유입된다.
도 10은 제2 실시 예에 따른 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템이 제3 모드로 동작하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 제3 모드일 때, 제어기(60)는 제1 유입측 개폐 밸브(310), 제2 배출측 개폐 밸브(420), 제3 유입측 개폐 밸브(330), 제3 배출측 개폐 밸브(430)를 닫는다. 이에 따라, 제1 유입 유로(31)를 통한 열 교환기(20)에서 제1 증발기(21)로의 순환 유체 유입, 제2 배출 유로(42)를 통한 열 교환기(20)로의 순환 유체 이동, 제3 유입 유로(33)를 통한 열 교환기(20)에서 제3 증발기(23)로의 순환 유체 유입, 제3 배출 유로(43)를 통한 열 교환기(20)로의 순환 유체 이동이 차단된다. 또한, 제어기(60)는 제1 배출측 개폐 밸브(410), 제2 유입측 개폐 밸브(320)를 개방한다. 그리고 제어기(60)는 제1 연결 유로(51)는 차단하고, 제2 연결 유로(52), 제3 연결 유로(53)는 개방한다.
이에 따라, 열 교환기(20)에서 배출된 순환 유체는 제2 유입 유로(32)를 통해 제2 증발기(22)로 유입되고, 제2 증발기(22)에서 배출된 순환 유체는 제2 배출 유로(42), 제2 연결 유로(52), 제3 유입 유로(33)를 경유하여 제3 증발기(23)로 유입된다. 이후, 제3 증발기(23)에서 배출된 순환 유체는 제3 배출 유로(43), 제3 연결 유로(53), 제1 유입 유로(31)를 경유하여 제1 증발기(21)로 유입된다. 이후, 제1 증발기(21)에서 배출된 순환 유체는 제1 배출 유로(41)를 통해 열 교환기(20)로 유입된다.
도 11은 제2 실시 예에 따른 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템이 전환 모드로 동작하는 상태를 나태는 도면이다.
도 11을 참조하면, 전환 모드일 때, 제어기(60)는 제1 연결 유로(51), 제2 연결 유로(52), 제3 연결 유로(53)를 차단한다. 그리고 제어기(60)는 제1 유입측 개폐 밸브(310), 제1 배출측 개폐 밸브(410), 제2 유입측 개폐 밸브(320), 제2 배출측 개폐 밸브(420), 제3 유입측 개폐 밸브(330), 제3 배출측 개폐 밸브(430)를 개방한다. 이에 따라, 열 교환기(20)에서 배출된 순환 유체는 제1 유입 유로(31)를 통해 제1 증발기(21)로 공급된 후, 제1 증발기(21)에서 배출된 순환 유체는 제1 배출 유로(41)를 통해 열 교환기(20)로 회수된다. 또한, 열 교환기(20)에서 배출된 순환 유체는 제2 유입 유로(32)를 통해 제2 증발기(22)로 공급된 후, 제2 증발기(22)에서 배출된 순환 유체는 제2 배출 유로(42)를 통해 열 교환기(20)로 회수된다. 또한, 열 교환기(20)에서 배출된 순환 유체는 제3 유입 유로(33)를 통해 제3 증발기(23)로 공급된 후, 제3 증발기(23)에서 배출된 순환 유체는 제3 배출 유로(43)를 통해 열 교환기(20)로 회수된다.
도 12는 제2 실시 예에 따른 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템이 제1 모드로 동작할 때 증발기에서의 순환 유체와 냉매의 온도변화를 설명하는 도면이다.
도 12를 참조하면, 제1 모드일 때, 열 교환기(20)에서 배출된 순환 유체는 제1 증발기(21), 제2 증발기(22), 제3 증발기(23) 순서로 흐른다. 이 과정에서, 순환 유체는 먼저 제1 냉매 순환 배관(216)을 통해 제1 증발기(21)를 순환하는 냉매와 열 교환되어, 온도가 낮아지게 된다. 이 때, 제1 증발기(21)에서 배출되는 순환 유체는 온도가 0℃ 초과 상태를 유지하고 있어, 제1 증발기(21)에서 결빙이 발생하지 않으며, 이전 동작 과정에서 결빙이 있었던 경우, 제빙이 이루어 질 수 있다.
이후, 순환 유체는 제2 증발기(22) 및 제3 증발기(23)를 순차적으로 지나게 되며, 제2 증발기(22) 및 제3 증발기(23)를 순환하는 냉매와 열 교환되어, 온도가 점점 낮아지게 된다. 순환 유체는 제3 증발기(23)에서 열 교환되는 과정에서 0℃에 근접하게 되어, 시간의 경과에 따라 제3 증발기(23)에 결빙이 발생하게 된다.
도 13은 제2 실시 예에 따른 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템이 제2 모드로 동작할 때 증발기에서의 순환 유체와 냉매의 온도변화를 설명하는 도면이다.
도 13을 참조하면, 제2 모드일 때, 열 교환기(20)에서 배출된 순환 유체는 제3 증발기(23), 제1 증발기(21), 제2 증발기(22) 순서로 흐른다. 이 과정에서, 순환 유체는 먼저 제3 냉매 순환 배관(236)을 통해 제3 증발기(23)를 순환하는 냉매와 열 교환되어, 온도가 낮아지게 된다. 이 때, 제3 증발기(23)에서 배출되는 순환 유체는 온도가 0℃ 초과 상태를 유지하고 있어, 제3 증발기(23)에서 결빙이 발생하지 않으며, 이전 동작 과정에서 결빙이 있었던 경우, 제빙이 이루어 질 수 있다.
이후, 순환 유체는 제1 증발기(21) 및 제2 증발기(22)를 순차적으로 지나게 되며, 제1 증발기(21) 및 제2 증발기(22)를 순환하는 냉매와 열 교환되어, 온도가 점점 낮아지게 된다. 순환 유체는 제2 증발기(22)에서 열 교환되는 과정에서 0℃에 근접하게 되어, 시간의 경과에 따라 제2 증발기(22)에 결빙이 발생하게 된다.
도 14는 제2 실시 예에 따른 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템이 제3 모드로 동작할 때 증발기에서의 순환 유체와 냉매의 온도변화를 설명하는 도면이다.
도 14를 참조하면, 제3 모드일 때, 열 교환기(20)에서 배출된 순환 유체는 제2 증발기(22), 제3 증발기(23), 제1 증발기(21) 순서로 흐른다. 이 과정에서, 순환 유체는 먼저 제2 냉매 순환 배관(226)을 통해 제2 증발기(22)를 순환하는 냉매와 열 교환되어, 온도가 낮아지게 된다. 이 때, 제2 증발기(22)에서 배출되는 순환 유체는 온도가 0℃ 초과 상태를 유지하고 있어, 제2 증발기(22)에서 결빙이 발생하지 않으며, 이전 동작 과정에서 결빙이 있었던 경우, 제빙이 이루어 질 수 있다.
이후, 순환 유체는 제3 증발기(23) 및 제1 증발기(21)를 순차적으로 지나게 되며, 제3 증발기(23) 및 제1 증발기(21)를 순환하는 냉매와 열 교환되어, 온도가 점점 낮아지게 된다. 순환 유체는 제1 증발기(21)에서 열 교환되는 과정에서 0℃에 근접하게 되어, 시간의 경과에 따라 제1 증발기(21)에 결빙이 발생하게 된다.
이에 따라, 제어기(60)는 제1 모드로 동작하는 과정에서, 제3 증발기(23)를 제빙할 필요가 있는 것으로 판단되면, 제2 모드로 동작 상태를 변경한다. 이에 따라, 열 교환기(20)에서 배출된 순환 유체는 제3 증발기(23)에 처음으로 유입된다.
또한, 제2 모드로 동작하는 과정에서, 제2 증발기(22)를 제빙할 필요가 있는 것으로 판단되면, 제3 모드로 동작 상태를 변경한다. 이에 따라, 열 교환기(20)에서 배출된 순환 유체는 제2 증발기(22)에 처음으로 유입된다.
또한, 제3 모드로 동작하는 과정에서, 제1 증발기(21)를 제빙할 필요가 있는 것으로 판단되면, 제1 모드로 동작 상태를 변경한다. 이에 따라, 열 교환기(20)에서 배출된 순환 유체는 제1 증발기(21)에 처음으로 유입된다.
즉, 제1 모드, 제2 모드 및 제3 모드를 상호 변경하여, 제1 증발기(21), 제2 증발기(22) 및 제3 증발기(23) 중에서 가장 나중에 순환 유체가 유입되던 것이 가장 먼저 순환 유체가 유입되도록, 순환 유체의 이동 경로가 변경되게 한다. 이에 따라, 제1 증발기(21), 제2 증발기(22), 제3 증발기(23)에 대해 순차적으로 제빙이 이루어 질 수 있다. 결빙이 발생하는 경우, 증발기에서 차압이 증가하게 된다. 이에 따라, 제어기(60)는 제1 상태 감지 부재(215), 제2 상태 감지 부재(225) 또는 제3 상태 감지 부재(235)를 통해 감지되는 차압이 기 설정 값 이상이 되면, 하나의 모드에서 다른 모드로 모드 변경이 되게 할 수 있다. 또한, 제1 상태 감지 부재(215), 제2 상태 감지 부재(225) 또는 제3 상태 감지 부재(235)가 온도 센서로 제공되는 경우, 제어기(60)는 감지되는 온도가 기 설정 값 이하가 되면, 하나의 모드에서 다른 모드로 모드 변경이 되게 할 수 있다. 이 때, 상태 감지 부재를 통해 제빙이 필요한 것으로 감지된 증발기로 열 교환기(20)에서 배출된 순환 유체가 1차로 유입되는 모드로 모드 변경이 이루어 질 수 있다.
또한, 제어기(60)는 증발기(21, 22, 23) 중에서 제빙이 필요한 것으로 판단된 것으로 열 교환기(20)에서 배출된 순환 유체가 가장 먼저 유입된 후, 나머지에 대해 직렬 형태로 순차적으로 흐르도록 할 수 있다. 즉, 모드 변경에 있어, 앞선 모드에서 증발기(21, 22, 23) 중 가장 마지막에 순환 유체가 유입되는 것이 모드 변경 후 가장 먼저 순환 유체가 유입되게 된다.
또한, 제어기(60)는 기 설정 시간 동안 제1 모드, 제2 모드, 제3 모드 각각으로 동작하면서 모드 변경이 이루어 지도록 하여, 증발기에 결빙이 발생하는 것이 사전에 차단되면서 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템(1)의 동작이 이루어 지게 할 수 있다.
또한, 제1 모드, 제2 모드 및 제3 모드 중 하나에서 다른 하나로 모드 변경할 때, 먼저 전환 모드로 변경되어 기 설정 시간 동작한 후, 다른 하나의 모드로 변경할 수 있다. 이에 따라, 제1 모드, 제2 모드 및 제3 모드 중 하나에서 다른 하나로 순환 유체의 순환 방향이 급격히 바뀌는 것이 방지되어, 모드 변경 과정에서 순환 유체가 효과적으로 흐르지 못하거나, 장치에 과부하가 작용하는 것이 방지된다.
또한, 제1 모드, 제2 모드, 제3 모드 및 전환 모드 각각에 있어, 열 교환기(20), 제1 증발기(21), 제2 증발기(22) 및 제3 증발기(23)의 내측에서 순환 유체가 흐르는 방향이 동일하게 유지되어, 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템(2)은 그 기능을 동일하게 유지할 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
10: 열 교환기 11: 제1 증발기
12: 제2 증발기 13: 제1 유입 유로
14: 제1 배출 유로 15; 제2 유입 유로
16: 제2 배출 유로

Claims (13)

  1. 순환 유체 공급구, 순환 유체 회수구를 갖는 열 교환기;
    제1 순환 유체 유입구, 제1 순환 유체 배출구를 갖는 제1 증발기;
    제2 순환 유체 유입구, 제2 순환 유체 배출구를 갖는 제2 증발기;
    상기 순환 유체 공급구와 상기 제1 순환 유체 유입구를 연결하는 제1 유입 유로;
    상기 순환 유체 회수구와 상기 제1 순환 유체 배출구를 연결하는 제1 배출 유로;
    상기 순환 유체 공급구와 상기 제2 순환 유체 유입구를 연결하는 제2 유입 유로; 및
    상기 순환 유체 회수구와 상기 제2 순환 유체 배출구를 연결하는 제2 배출 유로;
    상기 제1 배출 유로의 일 지점과 상기 제2 유입 유로의 일 지점을 연결하는 제1 연결 유로;
    상기 제2 배출 유로의 일 지점과 상기 제1 유입 유로의 일 지점을 연결하는 제2 연결 유로;
    상기 열교환기에서 배출된 순환 유체가 상기 제1 증발기에 먼저 유입된 후, 상기 제1 증발기에서 배출된 순환 유체가 상기 제2 증발기로 유입되는 제1 모드와, 상기 열교환기에서 배출된 순환 유체가 상기 제2 증발기에 먼저 유입된 후, 상기 제2 증발기에서 배출된 순환 유체가 상기 제1 증발기로 유입되는 제2 모드가 서로 변경되도록, 상기 열 교환기, 상기 제1 증발기 및 상기 제2 증발기사이의 순환 유체의 유동 경로를 제어하는 제어기를 포함하는 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템.
  2. 순환 유체 공급구, 순환 유체 회수구를 갖는 열 교환기;
    제1 순환 유체 유입구, 제1 순환 유체 배출구를 갖는 제1 증발기;
    제2 순환 유체 유입구, 제2 순환 유체 배출구를 갖는 제2 증발기;
    상기 순환 유체 공급구와 상기 제1 순환 유체 유입구를 연결하는 제1 유입 유로;
    상기 순환 유체 회수구와 상기 제1 순환 유체 배출구를 연결하는 제1 배출 유로;
    상기 순환 유체 공급구와 상기 제2 순환 유체 유입구를 연결하는 제2 유입 유로; 및
    상기 순환 유체 회수구와 상기 제2 순환 유체 배출구를 연결하는 제2 배출 유로;
    상기 제1 배출 유로의 일 지점과 상기 제2 유입 유로의 일 지점을 연결하는 제1 연결 유로;
    상기 제2 배출 유로의 일 지점과 상기 제1 유입 유로의 일 지점을 연결하는 제2 연결 유로;
    상기 열교환기에서 배출된 순환 유체가 상기 제1 증발기에 먼저 유입된 후, 상기 제1 증발기에서 배출된 순환 유체가 상기 제2 증발기로 유입되는 제1 모드와, 상기 열교환기에서 배출된 순환 유체가 상기 제2 증발기에 먼저 유입된 후, 상기 제2 증발기에서 배출된 순환 유체가 상기 제1 증발기로 유입되는 제2 모드가 서로 변경되고, 상기 제1 모드와 상기 제2 모드 사이에 상기 열 교환기에서 배출된 순환 유체가 상기 제1 증발기와 상기 제2 증발기에 병렬로 흐르는 전환 모드로 기 설정 시간 동작되도록, 상기 열 교환기, 상기 제1 증발기 및 상기 제2 증발기 사이의 순환 유체의 유동 경로를 제어하는 제어기를 포함하는 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연결 유로에 위치되어, 상기 제1 배출 유로와 연결된 방향에서 상기 제2 유입 유로와 연결된 방향으로 순환 유체가 흐르도록 하는 제1 체크 밸브를 더 포함하는 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 연결 유로에 위치되어, 상기 제2 배출 유로와 연결된 방향에서 상기 제1 유입 유로와 연결된 방향으로 순환 유체가 흐르도록 하는 제2 체크 밸브를 더 포함하는 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템.
  6. 순환 유체 공급구, 순환 유체 회수구를 갖는 열 교환기;
    제1 순환 유체 유입구, 제1 순환 유체 배출구를 갖는 제1 증발기;
    제2 순환 유체 유입구, 제2 순환 유체 배출구를 갖는 제2 증발기;
    상기 순환 유체 공급구와 상기 제1 순환 유체 유입구를 연결하는 제1 유입 유로;
    상기 순환 유체 회수구와 상기 제1 순환 유체 배출구를 연결하는 제1 배출 유로;
    상기 순환 유체 공급구와 상기 제2 순환 유체 유입구를 연결하는 제2 유입 유로; 및
    상기 순환 유체 회수구와 상기 제2 순환 유체 배출구를 연결하는 제2 배출 유로;
    상기 제1 배출 유로의 일 지점과 상기 제2 유입 유로의 일 지점을 연결하는 제1 연결 유로;
    상기 제2 배출 유로의 일 지점과 상기 제1 유입 유로의 일 지점을 연결하는 제2 연결 유로;
    상기 제1 증발기, 상기 제2 증발기 중에서 제빙이 필요한 것으로 판단된 것으로 상기 열 교환기에서 배출된 순환 유체가 가장 먼저 유입되도록, 상기 열교환기에서 배출된 순환 유체가 상기 제1 증발기에 먼저 유입된 후, 상기 제1 증발기에서 배출된 순환 유체가 상기 제2 증발기로 유입되는 제1 모드와, 상기 열교환기에서 배출된 순환 유체가 상기 제2 증발기에 먼저 유입된 후, 상기 제2 증발기에서 배출된 순환 유체가 상기 제1 증발기로 유입되는 제2 모드가 서로 변경되도록, 상기 열 교환기, 상기 제1 증발기 및 상기 제2 증발기 사이의 순환 유체의 유동 경로를 제어하는 제어기를 포함하는 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 열 교환기는 수열원의 1차 유체가 순환하는 1차 유체 순환 배관과 각각 연결되는 1차 유체 유입구 및 1차 유체 배출구를 갖는 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 증발기는 냉매 순환부의 냉매가 순환하는 제1 냉매 순환 배관과 각각 연결되는 제1 냉매 유입구 및 제1 냉매 배출구를 갖고,
    상기 제2 증발기는 냉매 순환부의 냉매가 순환하는 제2 냉매 순환 배관과 각각 연결되는 제2 냉매 유입구 및 제2 냉매 배출구를 갖는 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템.
  10. 순환 유체 공급구, 순환 유체 회수구를 갖는 열 교환기;
    제1 순환 유체 유입구, 제1 순환 유체 배출구를 갖는 제1 증발기;
    제2 순환 유체 유입구, 제2 순환 유체 배출구를 갖는 제2 증발기;
    상기 순환 유체 공급구와 상기 제1 순환 유체 유입구를 연결하는 제1 유입 유로;
    상기 순환 유체 회수구와 상기 제1 순환 유체 배출구를 연결하는 제1 배출 유로;
    상기 순환 유체 공급구와 상기 제2 순환 유체 유입구를 연결하는 제2 유입 유로;
    상기 순환 유체 회수구와 상기 제2 순환 유체 배출구를 연결하는 제2 배출 유로;
    제3 순환 유체 유입구, 제3 순환 유체 배출구를 갖는 제3 증발기;
    상기 순환 유체 공급구와 상기 제3 순환 유체 유입구를 연결하는 제3 유입 유로;
    상기 순환 유체 회수구와 상기 제3 순환 유체 배출구를 연결하는 제3 배출 유로;
    상기 제1 배출 유로의 일 지점과 상기 제2 유입 유로의 일 지점을 연결하는 제1 연결 유로;
    상기 제2 배출 유로의 일 지점과 상기 제3 유입 유로의 일 지점을 연결하는 제2 연결 유로;
    상기 제3 배출 유로의 일 지점과 상기 제1 유입 유로의 일 지점을 연결하는 제3 연결 유로; 및
    상기 열교환기에서 배출된 순환 유체가 상기 제1 증발기에 먼저 유입된 후, 상기 제1 증발기에서 배출된 순환 유체가 상기 제2 증발기, 상기 제3 증발기로 유입되는 제1 모드와,
    상기 열교환기에서 배출된 순환 유체가 상기 제3 증발기에 먼저 유입된 후, 상기 제3 증발기에서 배출된 순환 유체가 상기 제1 증발기, 상기 제2 증발기로 유입되는 제2 모드와,
    상기 열교환기에서 배출된 순환 유체가 상기 제2 증발기에 먼저 유입된 후, 상기 제2 증발기에서 배출된 순환 유체가 상기 제3 증발기, 상기 제1 증발기로 유입되는 제3 모드가 서로 변경되도록, 상기 열 교환기, 상기 제1 증발기, 상기 제2 증발기 및 상기 제3 증발기 사이의 순환 유체의 유동 경로를 제어하는 제어기를 포함하는 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템.
  11. 순환 유체 공급구, 순환 유체 회수구를 갖는 열 교환기;
    제1 순환 유체 유입구, 제1 순환 유체 배출구를 갖는 제1 증발기;
    제2 순환 유체 유입구, 제2 순환 유체 배출구를 갖는 제2 증발기;
    상기 순환 유체 공급구와 상기 제1 순환 유체 유입구를 연결하는 제1 유입 유로;
    상기 순환 유체 회수구와 상기 제1 순환 유체 배출구를 연결하는 제1 배출 유로;
    상기 순환 유체 공급구와 상기 제2 순환 유체 유입구를 연결하는 제2 유입 유로;
    상기 순환 유체 회수구와 상기 제2 순환 유체 배출구를 연결하는 제2 배출 유로;
    제3 순환 유체 유입구, 제3 순환 유체 배출구를 갖는 제3 증발기;
    상기 순환 유체 공급구와 상기 제3 순환 유체 유입구를 연결하는 제3 유입 유로;
    상기 순환 유체 회수구와 상기 제3 순환 유체 배출구를 연결하는 제3 배출 유로;
    상기 제1 배출 유로의 일 지점과 상기 제2 유입 유로의 일 지점을 연결하는 제1 연결 유로;
    상기 제2 배출 유로의 일 지점과 상기 제3 유입 유로의 일 지점을 연결하는 제2 연결 유로;
    상기 제3 배출 유로의 일 지점과 상기 제1 유입 유로의 일 지점을 연결하는 제3 연결 유로; 및
    상기 제1 증발기, 상기 제2 증발기, 상기 제3 증발기 중에서 제빙이 필요한 것으로 판단된 것으로 상기 열 교환기에서 배출된 순환 유체가 가장 먼저 유입된 후, 나머지에 대해 순차적으로 흐르도록 열 교환기, 상기 제1 증발기, 상기 제2 증발기 및 상기 제3 증발기 사이의 순환 유체의 유동 경로를 제어하는 제어기를 포함하는 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 제1 연결 유로에 위치되어, 상기 제1 배출 유로와 연결된 방향에서 상기 제2 유입 유로와 연결된 방향으로 순환 유체가 흐르도록 하는 제1 체크 밸브를 더 포함하는 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템.
  13. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 제2 연결 유로에 위치되어, 상기 제2 배출 유로와 연결된 방향에서 상기 제1 유입 유로와 연결된 방향으로 순환 유체가 흐르도록 하는 제2 체크 밸브를 더 포함하는 증발기 제빙을 위한 모드 전환 가능한 히트펌프 시스템.
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