KR102773598B1 - 히트펌프장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉동탑차의 히트펌프장치에 관한 것으로, 압축기; 실외열교환부; 실내열교환부; 냉동고; 제 1팽창밸브; 를 포함하는 공기조화기 냉매사이클에, 압축기에 의해 압축된 냉매가 분지되어 실내열교환부를 지나 다시 압축기로 유입되는 독립된 루프를 구성하고, 상기 루프에 실내열교환부로 유입되는 냉매량을 조절하는 조절밸브 및 냉매를 열교환시키는 보조열교환부를 설치하여 난방요구량이 적은 환절기에 실내열교환부로 유입되는 냉매량을 조절하고자 하는 히트펌프장치에 관한 것이다.

Description

히트펌프장치 {Heat Pump Apparatus}
본 발명은 히트펌프장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실내공간 난방부하가 적은 환절기에 냉동탑차의 실내로 유동하는 냉매량을 조절하여 과잉난방을 방지하는 히트펌프장치에 관한 것이다.
냉동탑차는 냉동보관이 필요한 물품들을 적재하는 냉동고가 차체에 탑재되는 운송수단이다. 냉동탑차의 차체에는 냉동고와 격리되고, 운전자가 탑승할 수 있는 실내공간이 배치되어, 운전자는 실내공간에서 운송수단을 운전할 수 있다.
냉동고에 적재되는 물품은 적재공간의 온도가 일정 온도 이하로 떨어지게 되면 품질이 손상되므로 냉동고는 항상 일정 온도 이하를 유지해야 하고, 실내공간은 쾌적한 실내환경 조성을 위해 냉동고와는 다른 수준의 일정 온도를 유지해야 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 압축기와 팽창밸브를 포함하고, 실내열교환부, 실외열교환부 및 냉동고 총 3개의 열교환부가 병합되어 구성된 히트펌프장치가 냉동탑차에 설치되는 것이 일반적이다.
상기 히트펌프장치는 냉매사이클을 구동하여 냉동고의 실내온도를 항상 일정수준 이하로 유지하고, 운전자가 탑승하는 실내공간은 여름철에 냉방시키고, 겨울철에는 난방시킨다.
하지만, 일반적인 냉동탑차의 히트펌프장치는 실내 난방요구량이 많지 않은 환절기에도 실내공간으로 유입되는 냉매량을 조절할 수 없어서 과도한 열이 실내로 방출되어, 운전자에게 과잉난방으로 인한 불쾌감을 주는 문제점이 있었다.
또한, 냉동고의 온도유지를 위해 과도한 에너지가 투입되었고, 낮은 에너지효율을 가지는 문제점이 있었다.
선행기술인 국내등록번호 10-1900272은 냉동고와 실내공간의 공기조화가 동시에 이루어지지만, 실내공간으로 유입되는 냉매의 양을 조절하는 장치가 부재하여, 환절기에 발생하는 과잉난방 문제를 해결할 수 없다.
선행기술인 국제공개번호 WO 2005033593은 냉동고와 실내공간의 공기조화가 동시에 이루어지고, 팽창밸브의 개도를 조절하여 실내공간으로 유입되는 냉매의 양을 조절할 수 있으나, 팽창밸브를 거쳐 감압된 냉매가 실외열교환부를 거친 고압의 냉매와 합쳐지는 과정에서 압력차로 인한 냉매고립현상이 발생하는 문제점이 있었다.
또한 상기 두 선행기술은 냉동고로 진입하는 냉매를 과냉시키는 장치가 별도로 설치되지 않아 에너지효율을 상승시키는 데 한계가 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 압축기에 의해 압축된 고온고압의 냉매를 실내열교환부 및 실외열교환부로 분지시키고, 실내공간을 거쳐 압축기로 회수되는 유로 상에 조절밸브 및 보조열교환부를 설치하여, 조절밸브를 이용해 실내공간으로 유입되는 냉매량을 조절하고, 보조열교환부를 통해 냉동고로 유입되는 냉매를 한 차례 더 냉각시킴으로써, 에너지효율을 상승시키는 것이다. 또한, 실내열교환부와 실외열교환부로 분지된 냉매가 독립적인 루트를 지나 압축기로 재유입되게 만듦으로써, 합류하는 과정에서 발생하는 냉매고립현상을 방지할 수 있게 하는 것이다.
본 발명의 다른 과제는 압축기에 의해 압축된 고온고압의 냉매의 유로를 절환시키기 위한 절환밸브를 설치하여, 실외온도에 따라 냉매가 유동하는 유로를 절환시킴으로써, 실외온도 변화에 맞춰 실내를 난방 또는 냉방시키는 것이다. 또한, 압축기에 의해 압축된 냉매가 선택적으로 절환밸브 또는 실외열교환부로 유입될 수 있도록 유로를 분지시켜, 냉동고의 냉동기능에는 영향이 없게 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 보조열교환부를 설치하여, 냉동고로 유입되는 냉매가 실외열교환부 및 보조열교환부를 지나 두 번 열교환하게 만듦으로써, 냉동고로부터 더 많은 양의 열을 흡수할 수 있도록 하는 것이다. 또한, 실외열교환부와 보조열교환부 사이에 삼방밸브를 설치하여 냉동고로 유입되는 냉매가 보조열교환부를 선택적으로 지날 수 있게 만듦으로써, 냉매가 냉동고로부터 흡수하는 열량을 조절할 수 있게 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 히트펌프장치는, 압축기; 유동하는 냉매를 열교환시키는 실외열교환부; 및 냉동고; 상기 실외열교환기와 상기 냉동고 사이에 설치되는 제 1팽창밸브; 상기 압축기와 상기 실외열교환부 사이에서 분지되어 상기 압축기로 회수되는 유로에 설치되는 실내열교환부; 보조열교환부; 및 상기 보조열교환부와 상기 실내열교환부 사이에 설치되어 상기 실내열교환부로 유입되는 냉매량을 조절하는 조절밸브를 포함한다.
상기 히트펌프장치는, 실내의 온도를 측정하는 온도센서를 더 포함할 수 있다.
상기 압축기와 상기 실외열교환부 사이에는 제 1체크밸브가 설치될 수 있고, 상기 실외열교환부와 상기 제 1팽창밸브 사이에는 제 2체크밸브가 설치될 수 있고, 상기 제 2체크밸브와 상기 제 1팽창밸브 사이에는 제 1삼방밸브가 설치될 수 있고, 상기 실내열교환부와 상기 조절밸브 사이에는 제 2삼방밸브가 설치될 수 있으며,
상기 제 2체크밸브와 상기 제 1삼방밸브 사이에서 분지되어 상기 제 2삼방밸브와 연결되는 유로 상에 제 3체크밸브가 설치될 수 있다.
상기 냉동고와 상기 압축기 사이에는 보조압축기가 설치될 수 있다.
상기 히트펌프장치는 상기 압축기, 상기 실외열교환부 및 상기 실내열교환부와 연결되어 냉매의 유로를 절환하는 절환밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 실내열교환부와 상기 제 2삼방밸브 사이에는 냉매가 분지되는 제 3분지점이 형성될 수 있고, 상기 제 1삼방밸브와 상기 제 1팽창밸브 사이에 냉매가 분지되는 제 4분지점이 형성될 수 있으며, 상기 제 3분지점과 상기 제 4분지점을 연결하는 유로 상에 제 2팽창밸브가 설치될 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 히트펌프장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째,　실내공간의 난방요구량이 적은 환절기에 실내측으로 유동하는 냉매량을 냉동루프와 독립된 루프에 설치되는 조절밸브를 통해 조절하여, 냉동성능에 영향을 주지 않으면서 실내 과잉난방을 방지할 수 있다.
둘째,　실내온도센서에 의해 측정된 실내온도값에 따라 압축기를 빠져나온 냉매가 유동하는 유로를 절환하여, 실내의 냉난방모드를 용이하게 변경할 수 있다.
셋째,　냉동고로 유입되는 냉매를 보조열교환부를 통해 한 차례 더 냉각시켜 냉동고로부터 흡수하는 열량을 증가시켜, 냉동고의 냉동온도를 효율적으로 유지시킬 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 냉동탑차를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 히트펌프장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉매의 흐름을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉매의 흐름을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉매의 흐름을 나타낸 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시예들에 사용되는 유체로는 냉매를 사용할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 히트펌프장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1을 참조하면, 냉동탑차는 냉동보관이 필요한 물품들을 적재하는 냉동공간(300)과 운전자가 탑승하는 실내공간(100)을 포함한다.
냉동공간(300)에는 설정온도보다 적재공간의 온도가 높아지면 손상되는 물품들이 적재되기 때문에, 냉동공간(300)의 온도는 항상 설정온도보다 낮게 유지되어야 한다.
실내공간(100)에는 운전자가 탑승하여 차량운전을 수행하는 공간이므로, 실내공간(100)의 온도는 운전자의 쾌적함을 위해 일정하게 유지되어야 한다. 따라서 실내공기의 온도가 낮아지는 겨울철에는 실내공간(100)의 난방이 필요하고, 실내공기의 온도가 높아지는 여름철에는 실내공간(100)의 냉방이 필요하다.
다만, 실내공기의 온도가 겨울철보다는 높아지고 여름철보다는 낮아지는 환절기에 상기와 같은 겨울철 기준으로 난방을 수행할 경우, 과도한 열이 실내공간(100)으로 방출되어 운전자에게 불쾌감을 야기시킬 수 있다.
도 2를 참조하면, 환절기 과잉난방을 방지하는 본 발명의 실시예에 따른 히트펌프장치의 구성을 개략적으로 확인할 수 있다.
히트펌프장치는 압축기(1), 압축기(1)와 연결되는 실외열교환부(20), 실외열교환부(20) 및 압축기(1)와 연결되는 냉동고(30), 실외열교환부(20)와 냉동고(30) 사이에 설치되는 제 1팽창밸브(31), 압축기(1)와 실외열교환부(20) 사이에서 분지되어 압축기(1)로 회수되는 유로가 지나가는 실내열교환부(10), 실내열교환부(10)와 압축기(1) 사이에 설치되는 보조열교환부(40) 및 조절밸브(41)를 포함한다.
히트펌프장치가 포함하는 구성요소들은 냉매가 흐르는 유로로 서로 연결될 수 있다.
조절밸브(41)는 실내열교환부(10)로 유입되는 냉매량을 조절하고, 조절밸브(41)로 유입되는 냉매를 팽창시킬 수 있다.
보조열교환부(40)는 조절밸브(41)와 압축기(1) 사이에서 유동하는 냉매와 실외열교환부(20)와 제 1팽창밸브(31) 사이에서 유동하는 냉매를 열교환시킬 수 있다.
실외열교환부(20)는 실외공기와 냉매를 열교환시킬 수 있고, 실내열교환부(10)는 실내공간(100) 내부의 공기와 냉매를 열교환시킬 수 있으며, 냉동고(30)는 냉동공간(300) 내부의 공기와 냉매를 열교환시킬 수 있다.
압축기(1)와 실외열교환부(20) 사이에는 제 1체크밸브(61)가 설치될 수 있고, 실외열교환부(20)와 제 1팽창밸브(31) 사이에는 제 2체크밸브(62)가 설치될 수 있고, 제 2체크밸브(62)와 제 1팽창밸브(31) 사이에는 제 1삼방밸브(64)가 설치될 수 있고, 실내열교환부(10)와 조절밸브(41) 사이에는 제 2삼방밸브(65)가 설치될 수 있으며, 제 2체크밸브(62)와 제 1삼방밸브(64) 사이에서 분지되어 제 2삼방밸브(65)와 연결되는 유로에는 제 3체크밸브(63)가 설치될 수 있다.
제 1삼방밸브(64)는 제 2체크밸브(62), 제 1팽창밸브(31) 및 보조열교환부(41)과 연결될 수 있고, 제 2삼방밸브(65)는 실내열교환부(10), 조절밸브(41) 및 제 3체크밸브(63)와 연결될 수 있다.
냉동고(30)와 압축기(1) 사이에는 보조압축기(35)가 설치되어 냉매를 1차적으로 승압시킨 후 압축기(1)로 유입시킬 수 있다.
실내열교환부(10)와 제 2삼방밸브(65) 사이에는 제 3분지점(53)이 형성될 수 있고, 제 1삼방밸브(64)와 제 1팽창밸브(31) 사이에는 제 4분지점(54)이 형성될 수 있으며, 제 3분지점(53)과 제 4분지점(54)을 연결하는 유로 상에 제 2팽창밸브(11)가 설치될 수 있다.
압축기(1)에 의해 압축된 냉매는 절환밸브(2)로 유입될 수 있고, 절환밸브(2)로 유입된 냉매는 실내열교환부(10)와 실외열교환부(20) 중 어느 하나로 토출될 수 있다.
히트펌프장치에는 실내공간(100)의 온도를 측정하는 실내온도센서(70)가 배치될 수 있고, 실내온도센서(70)에는 측정된 온도값을 토대로 절환밸브(2), 제 1체크밸브(61), 제 2체크밸브(62), 제 3체크밸브(63), 제 1삼방밸브(64), 제 2삼방밸브(65), 제 2팽창밸브(11), 보조압축기(35) 및 조절밸브(41)를 제어하는 제어부(79)가 내장될 수 있다.
제어부(79)에는 제 1설정온도 및 제 2설정온도가 기억될 수 있고, 실내온도센서(70)에 의해 측정된 온도값을 제 1설정온도 및 제 2설정온도와 비교한 후 제어 프로세스를 진행할 수 있다.
이하에서는 도 3 내지 5를 참조하여, 본 발명의 실시예들에 따른 냉매의 흐름을 설명한다.
도 3을 참조하면, 환절기 기준 난방운전모드시 히트펌프장치에서의 냉매의 흐름을 개략적으로 확인할 수 있다.
실내온도센서(70)에 의해 측정된 온도값이 상기 제 1설정온도 및 제 2설정온도 사이에 형성되면, 제어부(79)는 환절기 기준으로 제어 프로세스를 진행한다.
상기 제어 프로세스의 진행에 따라, 제 1체크밸브(61)는 개방되고, 제 2체크밸브(62)는 개방되고, 제 3체크밸브(63)는 폐쇄되고, 제 2팽창밸브(11)는 폐쇄되고, 절환밸브(2)로 유입된 냉매는 실내열교환부(10)로 토출된다.
압축기(1)에 의해 압축된 고온고압의 냉매는 제 1분지점(51)에서 분지되어 제 1체크밸브(61) 및 절환밸브(2)로 유입된다.
절환밸브(2)로 유입된 냉매는 실내열교환부(10)로 유입되어 실내공간(100)으로 열을 방출하고, 제 2삼방밸브(65)를 지나 조절밸브(41)에 의해 팽창된 후 보조열교환부(40)로 유입된다.
제 1체크밸브(61)로 유입된 냉매는 실외열교환부(20)로 유입되어 실외공기로 열을 방출하고, 제 2체크밸브(62)와 제 1삼방밸브(64)를 지나 보조열교환부(40)로 유입될 수 있다.
조절밸브(41)로부터 보조열교환부(40)로 유입된 냉매는 보조열교환부(40)를 지나면서 제 1삼방밸브(64)로부터 보조열교환부(40)로 유입된 냉매로부터 열을 흡수하고, 압축기(1)로 유입된다. 이 때, 조절밸브(41)는 실내열교환부(10)로 유입되는 냉매량을 조절함과 동시에, 조절밸브(41)로부터 보조열교환부(40)로 유입된 냉매가 보조열교환부(40)를 지나면서 흡수하는 열량도 조절하게 된다.
조절밸브(41)의 개도는 제어부(79)에 의해 조절될 수 있다.
제 1삼방밸브(64)로부터 보조열교환부(40)로 유입된 냉매는 보조열교환부(40)를 지나면서 조절밸브(41)로부터 보조열교환부(40)로 유입된 냉매로 열을 방출하고, 제 1팽창밸브(31)로 유입되어 팽창된다.
제 1팽창밸브(31)에 의해 팽창된 냉매는 냉동고(30)로 유입되어 냉동공간(300) 내부공기로부터 열을 흡수한 뒤 압축기(1)로 유입된다.
이 때, 보조열교환부(40)를 지나면서 열교환과정을 거친 후 제 1팽창밸브(31)로 유입되는 냉매루트를 A루트라 하고, 보조열교환부(40)를 거치지 않고 제 1팽창밸브(31)로 곧바로 유입되는 냉매루트를 B루트라 하면, A루트를 거친 냉매는 보조열교환부(40)를 거쳐 열을 방출하는 과정으로 인해, B루트를 거친 냉매보다 낮은 온도를 가지게 된다.
따라서, A루트로 제 1팽창밸브(31)로 유입되어 팽창된 냉매는 B루트로 유입되어 팽창되었을 때보다 낮은 온도까지 내려가게 되고, 냉동공간(300) 내부공기로부터 B루트를 거친 냉매보다 더 많은 양의 열을 흡수할 수 있으므로, B루트를 거친 경우보다 냉동고(30)의 온도를 더 낮아지게 할 수 있다.
이 때, 제 1삼방밸브(64)는 3방향 유로가 전부 개방된 상태일 수 있고, 이에 따라 제 1삼방밸브(64)로 유입된 냉매가 분지되어 A루트 및 B루트를 거친 다음 합류하여 제 1팽창밸브(31)로 유입될 수 있기 때문에, 제 1삼방밸브(64)의 개도를 조절하여 A루트와 B루트를 거치는 냉매비율을 조절함으로써, 냉동고(30)의 냉동온도 유지를 용이하게 할 수 있다.
제 1삼방밸브(64)의 개방상태 및 개도는 제어부(79)에 의해 조절될 수 있다.
또한, A루트를 거친 냉매는 B루트를 거친 냉매보다 냉동고(30)에서 열교환 후 압력이 더 낮아지므로, 냉동고(30)와 압축기(1) 사이에 보조압축기(35)를 설치하여, 냉동고(30)를 빠져나온 냉매를 1차적으로 승압시킨 뒤 압축기(1)로 유입시킬 수 있다.
도 4를 참조하면, 겨울철 기준 난방운전모드시 히트펌프장치에서의 냉매의 흐름을 개략적으로 확인할 수 있다.
실내온도센서(70)에 의해 측정된 온도가 상기 제 1설정온도보다 낮으면, 제어부(79)는 겨울철 기준으로 제어 프로세스를 진행한다.
상기 제어 프로세스의 진행에 따라, 제 1체크밸브(61)는 폐쇄되고, 제 2체크밸브(62)는 폐쇄되고, 제 3체크밸브(63)는 개방되고, 제 2팽창밸브(11)는 폐쇄되고, 제 1삼방밸브(64)로부터 보조열교환부(40)로 이어지는 유로는 폐쇄되고, 제 2삼방밸브(65)로부터 조절밸브(41)로 이어지는 유로는 폐쇄되고, 절환밸브(2)로 유입된 냉매는 실내열교환부(10)로 토출된다.
압축기(1)에 의해 압축된 고온고압의 냉매는 전부 절환밸브(2)로 유입된다.
절환밸브(2)로 유입된 냉매는 실내열교환부(10)로 유입되어 실내공간(100)으로 열을 방출하고, 제 2삼방밸브(65), 제 3체크밸브(63) 및 제 1삼방밸브(64)를 차례로 거친 다음 제 1팽창밸브(31)로 유입되어 팽창된다. 이 때, 압축기(1)에 의해 압축된 고온고압의 냉매가 전부 절환밸브(2)를 지나 실내열교환부(10)로 유입되기 때문에, 환절기 기준으로 제어 프로세스가 진행될 때보다 많은 양의 열량이 실내공간(100)으로 투입될 수 있다.
팽창된 냉매는 냉동고(30)로 유입되어 냉동공간(300) 내부공기로부터 열을 흡수한 뒤 압축기(1)로 유입된다.
도 5를 참조하면, 여름철 기준 냉방운전모드시 히트펌프장치에서의 냉매의 흐름을 개략적으로 확인할 수 있다.
실내온도센서(70)에 의해 측정된 온도가 상기 제 2설정온도보다 높으면, 제어부(79)는 여름철 기준으로 제어 프로세스를 진행한다.
상기 제어 프로세스의 진행에 따라, 제 1체크밸브(61)는 폐쇄되고, 제 2체크밸브(62)는 개방되고, 제 3체크밸브(63)는 폐쇄되고, 제 2팽창밸브(11)는 개방되고, 제 1삼방밸브(64)로부터 보조열교환부(40)로 이어지는 유로는 폐쇄되고, 제 2삼방밸브(65)는 폐쇄되고, 절환밸브(2)로 유입된 냉매는 실외열교환부(20)로 토출된다.
압축기(1)에 의해 압축된 고온고압의 냉매는 전부 절환밸브(2)로 유입된다.
절환밸브(2)로 유입된 냉매는 실외열교환부(10)로 유입되어 실외공간으로 열을 방출하고, 제 2체크밸브(62) 및 제 1삼방밸브(64)를 차례로 거친 다음 제 4분지점(54)에서 분지된다.
분지되어 제 1팽창밸브(31)로 유입된 냉매는 팽창되어 냉동고(30)로 유입되고, 냉동공간(300) 내부공기로부터 열을 흡수한 뒤 압축기(1)로 유입된다.
분지되어 제 2팽창밸브(11)로 유입된 냉매는 팽창되어 실내열교환부(10)로 유입되고, 실내공간(100) 내부공기로부터 열을 흡수한 뒤 압축기(1)로 유입된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
1: 압축기 2: 절환밸브
10: 실내열교환부 11: 제 2팽창밸브
20: 실외열교환부 30: 냉동고
31: 제 1팽창밸브 35: 보조압축기
40: 보조열교환부 41: 조절밸브
51: 제 1분지점 52: 제 2분지점
53: 제 3분지점 54: 제 4분지점
55: 제 5분지점 61: 제 1체크밸브
62: 제 2체크밸브 63: 제 3체크밸브
64: 제 1삼방밸브 65: 제 2삼방밸브
70: 실내온도센서 79: 제어부

Claims (16)

  1. 유체를 압축시키는 압축기;
    상기 압축기와 연결되고, 유동하는 상기 유체를 열교환시키는 실외열교환부;
    상기 실외열교환부 및 상기 압축기와 연결되고, 상기 유체를 열교환시키는 냉동고;
    상기 실외열교환부와 상기 냉동고 사이에 설치되어 상기 유체를 팽창시키는 제 1팽창밸브;
    상기 압축기와 상기 실외열교환부 사이에서 분지되어 상기 압축기로 회수되는 유로에 설치되고, 상기 유체를 열교환시키는 실내열교환부; 및
    상기 실내열교환부와 상기 압축기 사이에 설치되고, 상기 유체를 열교환시키는 보조열교환부를 포함하고,
    상기 실내열교환부와 상기 보조열교환부 사이에 상기 유체의 유동량을 조절하는 조절밸브가 설치되는 히트펌프장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 조절밸브는
    상기 실내열교환부로 유입되는 유동량을 조절하는 히트펌프장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 조절밸브는
    상기 조절밸브로 유입되는 상기 유체를 팽창시키는 히트펌프장치.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 실외열교환부와 상기 제 1팽창밸브를 연결하는 유로는
    상기 보조열교환부를 지나가면서 상기 유체를 열교환시키는 히트펌프장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 실내열교환부와 상기 압축기를 연결하는 유로는
    상기 보조열교환부를 지나가면서 상기 유체를 열교환시키는 히트펌프장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 보조열교환부는
    상기 보조열교환부를 지나가고, 상기 실외열교환부와 상기 제 1팽창밸브 사이를 유동하는 상기 유체와,
    상기 보조열교환부를 지나가고, 상기 실내열교환부와 상기 압축기 사이를 유동하는 상기 유체를 열교환시키는 히트펌프장치.
  8. 삭제
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 냉동고와 상기 압축기 사이에 보조압축기가 설치되는 히트펌프장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 압축기와 상기 실외열교환부 사이에 제 1체크밸브가 설치되고,
    상기 실외열교환부와 상기 제 1팽창밸브 사이에 제 2체크밸브가 설치되고,
    상기 제 2체크밸브와 상기 보조열교환부 사이에 상기 제 1팽창밸브와 연결되는 제 1삼방밸브가 설치되고,
    상기 실내열교환부와 상기 보조열교환부 사이에 제 2삼방밸브가 설치되고,
    상기 제 2체크밸브와 상기 제 1삼방밸브 사이에서 분지되어 상기 제 2삼방밸브와 연결되는 유로에 제 3체크밸브가 설치되고,
    상기 제 1체크밸브, 제 2체크밸브, 제 3체크밸브, 제 1삼방밸브 및 제 2삼방밸브는 개폐상태에 따라 선택적으로 상기 유체를 유동시키는 히트펌프장치.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 압축기, 상기 실내열교환부 및 상기 실외열교환부와 연결되는 절환밸브를 더 포함하는 히트펌프장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 실외열교환부와 상기 제 1팽창밸브 사이 및 상기 실내열교환부와 상기 조절밸브 사이에 각각 분지점이 형성되고,
    상기 분지점들을 연결하는 유로에 상기 유체를 팽창시키는 제 2팽창밸브가 설치된 히트펌프장치.
  15. 삭제
  16. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004197996A (ja) 2002-12-17 2004-07-15 Sanyo Electric Co Ltd 空気調和システム及びその運転方法
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004197996A (ja) 2002-12-17 2004-07-15 Sanyo Electric Co Ltd 空気調和システム及びその運転方法
JP2006084170A (ja) 2004-08-20 2006-03-30 Daikin Ind Ltd 冷凍装置
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