KR20070022584A - 증기 분사 시스템을 갖는 압축기 - Google Patents

증기 분사 시스템을 갖는 압축기 Download PDF

Info

Publication number
KR20070022584A
KR20070022584A KR1020060047570A KR20060047570A KR20070022584A KR 20070022584 A KR20070022584 A KR 20070022584A KR 1020060047570 A KR1020060047570 A KR 1020060047570A KR 20060047570 A KR20060047570 A KR 20060047570A KR 20070022584 A KR20070022584 A KR 20070022584A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
capillary tube
refrigerant
evaporation tank
heat exchanger
solenoid valve
Prior art date
Application number
KR1020060047570A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101287427B1 (ko
Inventor
만 와이 위
리 이 쨩
Original Assignee
코우프랜드코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코우프랜드코포레이션 filed Critical 코우프랜드코포레이션
Publication of KR20070022584A publication Critical patent/KR20070022584A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101287427B1 publication Critical patent/KR101287427B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F25B1/04—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with compressor of rotary type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F25B1/10—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with multi-stage compression
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00—Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/37—Capillary tubes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
    • F25B41/385—Dispositions with two or more expansion means arranged in parallel on a refrigerant line leading to the same evaporator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/13—Economisers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/23—Separators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/25—Control of valves
    • F25B2600/2519—On-off valves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

열펌프 시스템은 제 1 열교환기, 제 1 열교환기와 유체연통되는 제 2 열교환기, 제 1 및 제 2 열교환기의 각각과 유체연통되는 스크롤 압축기, 및 제 1 및 제 2 열교환기의 각각 및 스크롤 압축기와 유체연통되는 증발 탱크를 포함한다. 제 1 모세관 튜브가 제 1 열교환기와 증발 탱크의 유입구 사이에 배설되고, 제 1 밸브가 제 1 열교환기와 제 1 모세관 튜브 사이에 배설되어 제 1 모세관 튜브로의 냉매 유동을 제어한다.
열펌프 시스템, 열교환기, 스크롤 압축기, 증발 탱크

Description

증기 분사 시스템을 갖는 압축기{Compressor with vapor injection system}
도 1은 본 발명의 원리에 따른 열펌프 시스템의 개략도.
도 2는 가열 모드를 나타내는 도 1의 열펌프 시스템의 개략도.
도 3은 냉각 모드를 나타내는 도 1의 열펌프 시스템의 개략도.
도 4는 열펌프 시스템에 사용되는 본 발명의 원리에 따른 증기 분사 시스템의 개략도.
도 5는 열펌프 시스템에 사용되는 본 발명의 원리에 따른 다른 증기 분사 시스템의 개략도.
도 6은 열펌프 시스템에 사용되는 본 발명의 원리에 따른 또 다른 증기 분사 시스템의 개략도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10: 열펌프 시스템 12: 제 1 열교환기
14: 제 2 열교환기 16: 스크롤 압축기
18: 축압 탱크 20: 증기 분사 시스템
본 발명은 증기 분사에 관한 것이고, 특히 개선된 증기 분사 시스템을 갖는 열펌프 시스템에 관한 것이다.
공기조화, 냉동기, 냉각 및 열펌프 시스템들을 포함하는 가열 및/또는 냉각 시스템들은, 시스템 용량 및 효율을 개선하기 위해 열교환기와 압축기 사이에 배설되는 증발 탱크(flash tank)를 포함할 수 있다. 증발 탱크는 열교환기로부터 액체 냉매를 수납하며 액체 냉매의 일부분을 압축기에 의한 사용을 위한 기체로 전환한다. 증발 탱크가 유입 액체 냉매에 비해 낮은 압력으로 유지되기 때문에, 액체 냉매의 특정 부분은 증발하여, 증발 탱크에 남아 있는 액체 냉매로 하여금 열을 잃고 과냉되도록 한다. 증발 탱크 내에서 발생된 증기는 증가된 압력을 가지며 압축기 내로 분사되어 시스템의 가열 및/또는 냉각 용량을 증가시킬 수 있다.
증발 탱크로부터 기화된 냉매는 압축기에 대한 중등 또는 중간 압력 입력으로서 분배된다. 상기 기화된 냉매는 증발기로부터 나오는 기화 냉매보다 대체로 높은 압력으로 유지되지만 압축기로부터 나오는 냉매의 방출류(exit stream)보다는 낮은 압력으로 유지되기 때문에, 증발 탱크로부터의 압축 냉매는, 그 압축 냉매를 압축기의 단지 일부분을 관통하여 통과시키는 동안 압축기가 그 압축 냉매를 정상 출력 압력으로 압축할 수 있도록 한다.
증발 탱크에 남아 있는 과냉 냉매는 마찬가지로 열교환기의 용량 및 효율을 증가시킨다. 상기 과냉 액체는 증발 탱크로부터 배출되고 요구되는 모드(즉, 가열 또는 냉각 모드)에 따라 열교환기들 중의 하나로 송출된다. 액체가 과냉 상태에 있기 때문에, 더욱 많은 열이 열교환기에 의해 주위로부터 흡수될 수 있어서, 가열 또는 냉각 사이클의 전체적인 성능을 개선한다.
단지 기화된 냉매만이 압축기에 의해 수납되는 것을 보장하기 위해, 증발 탱크로부터 압축기로의 압축 냉매의 유동이 규제된다. 마찬가지로, 증발 탱크로부터 열교환기로의 과냉 액체 냉매의 유동도 증발 탱크로부터 열교환기로의 기화 냉매의 유동을 제한하기 위해 규제된다. 이러한 두가지 상황은 증발 탱크로의 액체 냉매의 유동을 규제하므로써 제어될 수 있다. 다시 말해서, 증발 탱크로의 액체 냉매의 유동을 규제하므로써, 기화 냉매 및 과냉 액체 냉매의 양이 제어될 수 있으며, 그에 따라, 압축기로의 기화 냉매의 유동 및 열교환기로의 과냉 액체 냉매의 유동을 제어하게 된다.
열펌프 시스템은 제 1 열교환기, 제 1 열교환기와 유체연통되는 제 2 열교환기, 제 1 및 제 2 열교환기의 각각과 유체연통되는 스크롤 압축기, 및 제 1 및 제 2 열교환기의 각각 및 스크롤 압축기와 유체연통되는 증발 탱크를 구비한다. 제 1 모세관 튜브가 제 1 열교환기 및 증발 탱크의 유입구 사이에 배설되고, 제 1 밸브가 제 1 열교환기 및 제 1 모세관 튜브 사이에 배설되어 제 1 모세관 튜브로의 냉매 유동을 제어한다.
본 발명의 이용가능성에 관한 다른 영역들은 이하에 제공되는 상세한 설명으로부터 명확하게 이해될 수 있다. 동 상세한 설명 및 특정 예들은 단지 예시적인 것일 뿐 본 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아님을 이해하여야 한다.
이하의 설명은 본질적으로 단지 예시적인 것이며 본 발명, 그 적용분야 또는 그 용도를 제한하기 위한 것은 아니다.
증기 분사는 공기조화, 냉동기, 냉각 및 열펌프 시스템들에 사용되어 시스템 용량 및 효율을 향상시킬 수 있다. 증기 분사 시스템들은 압축기로 공급되는 냉매를 기화시키고 열교환기로 공급되는 냉매를 과냉(sub-cooling)하기 위한 증발 탱크를 포함할 수 있다. 증기 분사는 상업용 및 주거용 건물에 난방 및 냉방 모두를 제공할 수 있는 열펌프 시스템들에 사용되어, 난방 및 냉방 모두의 용량 및 효율을 향상시킬 수 있다.
동일한 이유로, 증발 탱크들이, 수냉효과를 제공하기 위해 냉동기 용도에 사용될 수 있고, 진열장 또는 냉장고의 내부 공간을 냉각시키기 위해 냉각 시스템들에 사용될 수 있으며, 룸 또는 건물의 온도를 조절하기 위해 공기조화 시스템들에 사용될 수 있다. 열펌프 시스템들은 냉각 사이클 및 가열 사이클을 포함할 수 있지만, 냉동기, 냉각 및 공기조화 시스템들은 종종 냉각 사이클만을 포함한다. 그러나, 가열 및 냉각 사이클을 제공하는 열펌프 냉동기들도 세계 여러나라들 중 특정 지역에서는 정상적으로 사용된다. 각 시스템은 냉각 사이클을 통하여 요구되는 냉각 또는 가열 효과를 발생시키기 위해 냉매를 사용한다.
공기조화 용도들에 대해서는, 냉각 사이클이 사용되어, 냉각될 새로운 공간, 전형적으로는 룸 또는 건물의 온도를 낮추게 된다. 이러한 용도에 대해서는, 팬 또는 송풍기가 전형적으로 사용되어 주위 공기로 하여금 증발기와 더욱 신속하게 접촉하도록 하므로써 열전달을 증가시키고 주위를 냉각시킨다.
냉동기 용도들에 대해서는, 냉각 사이클은 수류(stream of water)를 냉각시키거나 냉동시킨다. 열펌프 냉동기는 가열 모드에서 작동할 때 수류를 가열하기 위해 냉각 사이클을 사용한다. 팬 또는 송풍기를 사용하기 보다는, 물을 순환시키면서 냉매가 열교환기의 일측면 상에 잔류하거나 또는 염수(brine)가 증발용 가열원을 제공한다. 열펌프 냉동기들은 종종 가열 모드 중 증발을 위한 가열원으로서 주위 공기를 사용하지만 지하수와 같은 다른 가열원들 또는 대지로부터 열을 흡수하는 열교환기도 사용할 수 있다. 그러므로, 열교환기는, 냉각 모드(COOL mode) 하에서 열이 물로부터 냉매로 그리고 가열 모드(HEAT mode) 하에서 열이 냉매로부터 물로 전달됨에 따라, 그 열교환기를 관통하여 유동하는 물을 냉각하거나 가열한다.
냉장고 또는 냉장 진열장과 같은 냉각 시스템에 있어서, 열교환기는 그 장치의 내부 공간을 냉각시키고 응축기는 흡수된 열을 방출시킨다. 팬 또는 송풍기가 종종 사용되어, 장치의 내부에 있는 공기를 증발기와 더욱 신속하게 접촉시킴으로써 열전달을 증가시키면서 내부 공간을 냉각시킨다.
열펌프 시스템에 있어서는, 가열 및 냉각을 위해 냉각 사이클이 사용된다. 열펌프 시스템은 제 2 열교환기 및 제 1 열교환기를 포함할 수 있고, 제 2 열교환기는 룸 또는 상업용 또는 주거용 건물의 내부 공간을 가열시키고 냉각시킨다. 열펌프는 또한 하나의 프레임에 조합된 실외 및 실내 부품들을 갖는 모노블럭(monobloc) 구성을 취할 수 있다.
전기한 바와 같이, 냉각 사이클은 공기조화, 냉동기, 열펌프 냉동기, 냉각 및 열펌프 시스템들에 적용가능하다. 각 시스템이 독특한 특징들을 갖지만, 시스템 용량 및 효율을 향상시키기 위해 증기 분사가 사용될 수 있다. 즉, 각 시스템에 있어서, 열교환기로부터 액체 냉매를 수납하고 액체 냉매의 일부분을 기체로 전환시키는 증발 탱크가 압축기에 대한 중등 또는 중간 압력 입력부로서 제공될 수 있다. 기화된 냉매는 증발기로부터 나오는 기화 냉매보다 높은 압력으로 유지되지만 압축기로부터 나오는 냉매의 방출류보다는 낮은 압력으로 유지된다. 그러므로, 증발 탱크로부터의 압축 냉매는, 그 압축 냉매를 압축기의 단지 일부분을 관통하여 통과시키는 동안 압축기가 그 압축 냉매를 정상 출력 압력으로 압축할 수 있도록 허용한다. 또한, 증발 탱크 내의 과냉된 냉매는 열교환기의 용량 및 효율을 증가시키기 위해 유용하게 사용된다.
증발 탱크로부터 배출되는 액체가 과냉되기 때문에, 열교환기로 공급되었을 때, 더욱 많은 열이 주위로부터 흡수될 수 있어서 가열 또는 냉각 사이클의 전체 성능을 증가시키게 된다. 더욱 특별한 예들을 도면을 참조하여 이하에 상술하겠지만, 본 명세서에 기재된 예들이 공기 조화 및 가열을 포함한다 하더라도, 본 명세서의 가르침이 다른 시스템들에도 적용가능하며 특정 형태의 시스템에 관하여 기재된 특정 특징들이 다른 형태의 시스템들에도 동일하게 적용가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 알 수 있다.
도 1을 참조하면, 열펌프 시스템(10)이 제공되며; 열펌프 시스템(10)은 제 1 열교환기(12), 제 2 열교환기(14), 스크롤 압축기(16), 축압 탱크(18), 및 증기 분사 시스템(20)을 포함한다. 제 1 및 제 2 열교환기(12, 14)는 스크롤 압축기(16), 축압 탱크(18) 및 증기 분사 시스템(20)과 유체연통되어 냉매가 그들 사이에서 순환할 수 있도록 한다. 냉매는 스크롤 압축기(16)로부터의 압력 하에 시스템(10)을 통하여 사이클링되고(cicles) 제 1 및 제 2 열교환기(12, 14) 사이에서 순환되면서 열을 방출하고 흡수한다. 정상적으로 알 수 있는 바와 같이, 제 1 열교환기(12) 또는 제 2 열교환기(14)가 열을 방출하느냐 흡수하느냐는, 이하에 상술하는 바와 같이, 열펌프 시스템(10)이 냉각 모드로 세팅되는가 또는 가열 모드로 세팅되는가에 따른다.
제 1 열교환기(12)는 제 1 코일 또는 열교환기(22) 및 제 1 팬(24)을 포함하며, 제 1 팬(24)은 모터(26)에 의해 구동되고, 모터(26)는 단일 속도, 이중 속도 또는 가변 속도 모터일 수 있다. 제 1 열교환기(12)는 보호 하우징을 포함하며, 보호 하우징은 코일(22) 및 팬(24)을 케이싱하여(encases), 열전달을 향상시키기 위해 팬(24)이 코일(22)을 횡단하여 주위 공기를 흡입할 수 있도록 한다. 부가하여, 제 1 열교환기(12)는 대체로 스크롤 압축기(16) 및 축압 탱크(18)를 하우징한다(houses). 팬(24)이 제공되는 것으로 설명하였지만, 냉동기 용도에 있어서는 열이 수류(water stream)로부터 냉매로 직접적으로 전달되고 그에 따라 팬(24)에 대한 필요성이 제거된다는 점을 이해하여야 한다. 제 1 열교환기(12)가 코일(22)을 횡단하여 주위 공기를 흡인하기 위한 팬(24)을 포함하는 것으로 설명하였지만, 지중에 코일(22)을 매설하거나 코일(22) 둘레에 수류(water stream)를 통과시키는 것과 같이 코일(22)로부터 열을 전달하기 위한 특정의 방법이 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 한도 내에서 고려될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.
제 2 열교환기(14)는 제 2 코일 또는 열교환기(28) 및 제 2 팬(30)을 포함하고, 제 2 팬(30)은 모터(32)에 의해 구동되며, 모터(32)는 단일 속도, 이중 속도 또는 가변 속도 모터일 수 있다. 제 2 팬(30) 및 코일(28)은 캐비넷 내에 넣어지고, 팬(30)은 가변 속도 모터(32)의 속도에 의해 결정되는 비율로 주위 실내 공기를 제 2 코일(28)을 관통하여 통과시킨다. 코일(28)을 관통한 공기 유동은 주위 환경과 코일(28) 사이의 열전달을 유발한다. 이점과 관련하여, 코일(28)은 제 2 팬(30)과 함께 주위 환경의 온도를 선택적으로 상승시키거나 낮추게 된다.
다시, 팬(30)이 제공되는 것으로 설명하였지만, 냉동기 용도에 있어서는 열이 수류(water stream)로부터 냉매로 직접적으로 전달되고 그에 따라 팬(30)에 대한 필요성이 제거된다는 점을 이해하여야 한다. 또한, 제 2 열교환기(14)가 코일(28)을 횡단하여 주위 공기를 흡인하기 위한 팬(30)을 포함하는 것으로 설명하였지만, 지중에 코일(28)을 매설하거나 코일(28) 둘레에 수류(water stream)를 통과시키는 것과 같이 코일(28)로부터 열을 전달하기 위한 특정의 방법이 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 한도 내에서 고려될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.
제 1 및 제 2 열교환기들(12, 14)과 함께 사용되기 위해 팬들(24, 30)이 필요한가의 여부는 대개 제 1 및 제 2 열교환기들(12, 14)의 용도에 따라 결정된다. 예컨대, 제 1 열교환기가 냉각 시스템에 있어서 응축기로서 작용하면, 팬(24)을 사용하는 것보다는 코일(22)을 지중에 매설하는 것이 유리하다. 그러나, 그러한 시스템에 있어서, 팬(30)을 사용하는 것에 비해 제 2 열교환기(14)를 매설하는 것은 제 2 열교환기(14)가 증발기로서 작용하기 때문에 불리하며, 그러므로 팬(30)을 사 용하여 코일(28)을 통하여 공기를 순환시킴으로써 냉장고 또는 냉동 케이스(어느 것도 도시안함)의 내부 공간을 냉각시키는 것이 유리하다.
열펌프 시스템(10)은, 4방향 반전 밸브(four-way reversing valve)(34)를 경유하여 제 2 코일(28) 및 제 1 코일(22)의 기능을 단순히 반전시킴으로써 냉각 및 가열 모두가 가능하도록 구성된다. 특히, 4방향 밸브(34)가 냉각 모드로 세팅되었을 때, 제 2 코일(28)은 증발기 코일로서 작용하며 제 1 코일(22)은 응축기 코일로서 작용한다. 반대로, 4방향 밸브(34)가 가열 모드(선택적인 위치)로 절환되면, 코일들(22, 28)의 기능은 반전되고, 즉 제 2 코일(28)이 응축기로서 작용하고 제 1 코일(22)은 증발기로서 작용한다.
제 2 코일(28)이 증발기로서 작용할 때, 주위 실내 환경으로부터의 열은 제 2 코일(28)을 관통하여 유동하는 액체 냉매에 의해 흡수된다. 제 2 코일(28)과 액체 냉매 사이의 이러한 열전달은 주위 실내 공기를 냉각시킨다. 반대로, 제 2 코일(28)이 응축기로서 작용하면, 기화된 냉매로부터의 열이 제 2 코일(28)에 의해 방출되어 주위 실내 공기를 가열시키게 된다.
스크롤 압축기(16)는 제 1 열교환기(12) 내에 하우징될 수 있고 열펌프 시스템(10)을 압축시켜 냉매가 시스템(10)을 통하여 순환되도록 한다. 스크롤 압축기(16)는 흡입 포트(36), 배출 포트(38) 및 증기 분사 포트(40)를 포함한다. 배출 포트(38)는 도관(42)을 경유하여 4방향 밸브(34)에 유체적으로 연결되어, 압축된 냉매가 4방향 밸브(34)를 경유하여 제 1 및 제 2 열교환기(12, 14)로 분배될 수 있도록 한다. 흡입 포트(36)는 도관(44)을 경유하여 축압 탱크(18)에 유체적으로 연 결되어, 스크롤 압축기(16)로 하여금 축압 탱크(18)로부터 냉매를 흡인하여 압축할 수 있도록 한다.
스크롤 압축기(16)는 흡입 포트(36)에서 축압 탱크(18)로부터의 냉매를 수납하고, 축압 탱크(18)는 도관(46)을 경유하여 4방향 밸브(34)에 유체적으로 연결된다. 부가하여, 축압 탱크(18)는 스크롤 압축기(16)에 의한 압축을 위해 제 1 및 제 2 열교환기(12, 14)로부터 냉매를 수납한다. 축압 탱크(18)는 제 1 및 제 2 코일들(22, 28)로부터 수납된 저압 냉매를 저장하며 압축기(16)가 액체 상태의 냉매를 수납하지 않도록 한다.
증기 분사 포트(40)는 도관(58)을 경유하여 증기 분사 시스템(20)에 유체적으로 결합되고 증기 분사 시스템(20)으로부터 압축된 냉매를 수납한다. 체크 밸브(60)가 일반적으로는 증기 분사 포트(40)와 증기 분사 시스템(20) 사이에서 도관(58) 상에 제공되어 냉매가 증기 분사 포트(40)로부터 증기 분사 시스템(20)으로 유동하는 것을 방지할 수 있다.
증기 분사 시스템(20)은 축압 탱크(18)에 의해 제공되는 압력 레벨보다는 높은 압력 레벨이지만 스크롤 압축기(16)에 의해 생성되는 압력보다는 낮은 압력을 레벨을 갖는 압축 증기를 생성한다. 압축 증기가 높은 압력 레벨에 도달한 후에, 증기 분사 시스템(20)은 증기 분사 포트(40)를 경유하여 스크롤 압축기(16)로 압축 증기를 배송할 수 있다. 스크롤 압축기(16)로 압축된 증기 냉매를 배송하므로써, 시스템 용량 및 효율이 향상될 수 있다. 실외 온도와 요구되는 실내 온도 사이의 차가 비교적 클 때(즉, 덥거나 추운 날씨에), 효율에 있어서의 상기와 같은 증가는 더욱 명확하게 입증될 수 있다.
도 1을 참조하면, 증기 분사 시스템(20)은 증발 탱크(62), 한 쌍의 유입 팽창 장치들(64, 65), 한 쌍의 배출 팽창 장치들(66, 67), 및 냉각 팽창 장치(68)을 포함하는 상태로 도시된다. 각각의 팽창 장치들(64, 65, 66, 67, 68)이 모세관 튜브로서 설명되고 도시될 것이지만, 팽창 장치들(64, 65, 66, 67, 68)이 선택적으로 열팽창 밸브이거나 전자 팽창 밸브일 수 있다는 데에 주목하여야 한다. 부가하여, 증기 분사 시스템(20)은 유입 팽창 장치들(64, 65) 중의 하나에 근접한 제 1 제어 밸브(69) 및 배출 팽창 장치들(66, 67) 중의 하나에 근접한 제 2 제어 밸브(71)를 포함한다. 제어 밸브들(69, 71)을 이하 솔레노이드 밸브로서 설명하겠지만, 모세관 튜브들(64, 66)로부터의 냉매 유동을 선택적으로 억제할 수 있는 특정의 제어 밸브가 본 발명의 범주를 이탈하지 않는 한도 내에서 고려될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
증발 탱크(62)는, 내부 체적(76)에 유체적으로 각각 결합되는 유입 포트(70), 기체 배출구(72) 및 과냉 액체 배출구(74)를 포함한다. 유입 포트(70)는 도관들(78, 79, 80)을 경유하여 제 1 및 제 2 열교환기(12, 14)에 유체적으로 결합된다. 증기 배출구(72)는 도관(58)을 경유하여 스크롤 압축기(16)의 증기 분사 포트(40)에 유체적으로 결합되며, 과냉 액체 배출구(74)는 도관들(82, 83, 80)을 경유하여 실외 및 제 2 열교환기들(12, 14)에 유체적으로 결합된다.
특히 도 1 내지 도 3을 참조하여, 열펌프 시스템(10)의 작동을 상술하기로 한다. 열펌프 시스템(10)은 냉각 모드 및 가열 모드를 포함하는 것으로 이하에 설 명되며, 증기 분사 시스템은 가열 모드 중 중간 압력의 증기 및 과냉된 액체 냉매를 제공하고 냉각 모드에서는 바이패스된다. 증기 분사 시스템(20)이 냉각 모드에서 바이패스되는 것으로 이하에 설명되고 도면에 도시하지만, 단순히 제 1 및 제 2 열교환기(12, 14)의 기능을 전환시켜서 시스템(10)을 통한 냉매의 유동을 역전시킴으로써, 증기 분사 시스템(20)은 선택적으로 가열 모드에서 바이패스될 수 있다.
열펌프 시스템(10)이 냉각 모드(도 3 참조)로 세팅되었을 때, 증기 분사 시스템(20)은 바이패스되고, 증기가 압축기(16)의 증기 분사 포트(40)에서 분사되지 않으며 과냉된 액체 냉매가 제 2 열교환기(28)로 공급되지 않는다.
냉각 모드에서 스크롤 압축기(16)는 축압 탱크(18)에 흡입력을 부여하여 기화된 냉매를 스크롤 압축기(16) 내로 흡인한다. 증기가 충분히 압축되면, 그 고압 냉매는 스크롤 압축기(16)로부터 배출 포트(38) 및 도관(42)을 경유하여 배출된다. 4방향 밸브(34)는 압축된 냉매를 도관(84)을 경유하여 제 1 열교환기(12)로 송출한다. 제 1 코일(22)에 도달하면, 외부 공기, 코일(22) 및 스크롤 압축기(16)에 의해 부여된 압력 사이의 상호작용에 기인하여, 냉매는 저장하고 있는 열을 방출시킨다. 냉매가 충분한 양의 열을 방출시키면, 냉매는 개스 또는 기상(vaporized phase)으로부터 액상(liquid phase)으로 상변화한다.
냉매가 개스로부터 액체로 상변화한 후에, 냉매는 제 1 코일(22)로부터 도관(80)을 경유하여 제 2 코일(28)로 이동한다. 체크 밸브(86)가 도관(82)을 따라 위치되어 액체 냉매가 배출구(74)에서 증발 탱크(62)로 유입되는 것을 방지한다. 증발 탱크(62)로부터의 과냉된 액체 냉매는 제 1 코일(22)로부터의 액체 냉매와 혼 합되지 않으며, 그 이유는 제 1 코일(22)로부터의 액체 냉매가 상기 과냉된 액체 냉매보다 높은 압력 상태에 있기 때문이다.
모세관 튜브(68)는 일반적으로 제 1 열교환기(12) 및 제 2 열교환기(14) 사이에서 도관(80)을 따라 배설된다. 모세관 튜브(68)는 이동하는 액체 냉매 및 모세관 튜브(68)의 내부 벽들 사이의 상호작용에 기인하여 액체 냉매의 압력을 낮춘다. 액체 냉매의 낮은 압력은 냉매를 제 2 열교환기(14)에 도달하기 전에 팽창시키며 냉매는 개스 상으로 다시 전환된다.
증발 탱크(62)가 모세관 튜브(68)를 나오는 냉매보다 높은 압력에 유지되기 때문에, 저압 냉매는 증발 탱크(62)로 유입되지 않는다. 그러므로, 시스템(10)이 냉각 모드로 세팅되었을 때, 냉매는 증발 탱크(62)를 바이패스하며, 증기는 증기 분사 포트(40)에서 스크롤 압축기(16)로 분사되지 않는다. 냉매가 냉각 모드 중 증발 탱크(62)로 유입되지 않기 때문에, 과냉된 액체 냉매는 증발 탱크(62) 내에 축적되지 않는다. 그러므로, 제 2 열교환기(14)는 냉각 모드 중 과냉된 액체 냉매를 수납하지 않는다.
액체 냉매가 제 2 열교환기(14)에 도달하였을 때, 액체 냉매는 제 2 코일(28)로 유입되어 액상으로부터 기상으로의 전이를 완료한다. 액체 냉매는 (전기한 바와 같은 모세관 튜브(68)의 상호작용에 기인하여) 낮은 압력 상태에서 제 2 코일(28)로 유입되며 주위환경으로부터 열을 흡수한다. 팬(30)이 제 2 코일(28)을 통하여 공기를 통과시킴에 따라, 냉매는 열을 흡수하고 상변화를 완료하며, 그에 따라 제 2 코일(28)을 통과하는 공기를 냉각시키고 따라서 주위 환경을 냉각시킨 다. 냉매가 일단 제 2 코일(28)의 단부에 도달하면, 냉매는 낮은 압력의 개스 상태로 있게 된다. 이 지점에서, 스크롤 압축기(16)로부터의 흡입력에 의해 냉매는 도관(88) 및 4방향 밸브(34)를 경유하여 축압 탱크(18)로 복귀한다.
열펌프 시스템(10)이 가열 모드(도 2 참조)로 세팅되었을 때, 증기 분사 시스템(20)은 중간 압력의 증기를 스크롤 압축기(16)의 증기 분사 포트(40)에 제공하며 과냉된 액체 냉매를 제 1 열교환기(22)에 제공한다.
가열 모드에서, 스크롤 압축기(16)는 축압 탱크(18)에 흡입력을 작용시켜 기화된 냉매를 스크롤 압축기(16) 내로 흡인한다. 일단 증기가 충분히 압축되면, 고압 냉매는 배출 포트(38) 및 도관(42)을 경유하여 스크롤 압축기(16)로부터 배출된다. 4방향 밸브(34)는 압축된 냉매를 도관(88)을 경유하여 제 2 열교환기(14)로 지향시킨다. 냉매가 제 2 코일(28)에 도달하면, 냉매는 내부 공기, 코일(28) 및 스크롤 압축기(16)에 의해 부여되는 압력의 상호작용에 기인하여 저장하고 있는 열을 방출하며 그에 따라 주위 환경을 가열시킨다. 냉매가 충분한 양의 열을 방출하면, 냉매는 개스 또는 기상으로부터 액상으로 상변화한다.
냉매가 개스로부터 액체로 상변화하면, 냉매는 제 2 코일(28)로부터 도관(80, 78 및 79)을 경유하여 제 1 코일(22)로 유동한다. 액체 냉매는 첫번째로 체크 밸브(90)에 도달할 때까지 도관(80)을 따라 유동한다. 체크 밸브(90)는 도관(80)을 따른 제 2 코일(28)로부터 제 1 코일(22)로의 더 이상의 액체 냉매의 이동을 제한한다. 이와 같이 함에 있어서, 체크 밸브(90)는 액체 냉매로 하여금 도관(78, 79) 내로 유동하여 솔레노이드 밸브(69) 및 모세관 튜브(65)와 마주치도록 한다. 만약 솔레노이드 밸브(69)가 개방 상태에 있으면, 냉매는 또한 모세관 튜브(64)와도 마주친다.
실외 주위 조건들의 온도가 높을 때(즉, 작은 양의 열이 실내에서 필요할 때), 솔레노이드 밸브(69)는 개방 상태로 작동되어(toggled) 냉매가 모세관 튜브(64)와 마주치도록 한다. 실외 주위 조건들의 온도가 높으면, 냉매가 양 모세관 튜브(64, 65)를 관통하여 유동하도록 허용되기 때문에, 더욱 많은 냉매가 증발 탱크(62)로 유입된다. 이와 같이 양 모세관 튜브(64, 65)를 통한 냉매의 유동을 허용하므로써, 냉매 유동에 대한 저항이 감소하고 그러므로 냉매의 압력이 높아진다. 냉매의 압력이 높아지면, 시스템(10)의 가열능력이 감소하며, 낮은 증발 온도 조건들의 형성이 방지되고 제 1 열교환기(22) 상의 서리 형성도 방지된다.
실외 주위 조건들의 온도가 낮으면, 솔레노이드 밸브(69)가 폐쇄되어 모든 냉매를 모세관 튜브(65)를 통하여 지향시키며 모세관 튜브(64)는 바이패스시킨다. 모세관 튜브(64)를 바이패스시킴으로써, 유동 저항이 증가하고 냉매의 압력이 낮아지게 된다. 냉매 압력이 낮아지면, 시스템(10)의 가열능력이 향상되며 그러므로 낮은 온도의 실외 주위 조건들에 유용하게 작용한다.
냉각 모드 중 증기 분사 시스템(20)을 사용하고 가열 모드 중 증기 분사 시스템(20)을 바이패스시키는 시스템에 있어서는, 실외 주위 조건들의 온도가 낮을 때(즉, 더 작은 냉각 효과가 실내에서 요구될 때), 솔레노이드 밸브(69)가 개방된다는 점에 유의하여야 한다. 반대로, 그러한 시스템에 있어서는, 실외 주위 조건들의 온도가 높을 때(즉, 더 큰 냉각 효과가 실내에서 요구될 때), 솔레노이드 밸 브(69)가 폐쇄된다.
냉매가 유입구(70)에서 증발 탱크(62)로 유입되기 전에 모세관 튜브(64, 65)는 제 2 코일(28)로부터의 냉매를 팽창시킨다. 냉매가 팽창되면 냉매는 액상으로부터 개스 상으로 상변화하기 시작한다. 액체 냉매가 유입구(70)를 관통하여 유동함에 따라, 증발 탱크(62)의 내부 체적(76)은 충진되기 시작한다. 유입되는 액체 냉매는 증발 탱크(62)의 체적이 충진됨에 따라 고정된 내부 체적(76)을 압축시킨다.
액체 냉매가 일단 증발 탱크(62)에 도달하면, 액체는 열을 방출하여 얼마간의 액체 냉매가 기화하도록 하고 얼마간의 액체는 과냉 액체 상태로 되도록 한다. 이 시점에서, 증발 탱크(62)는 기화된 냉매 및 과냉된 액체 냉매 모두의 혼합물을 갖는다. 기화된 냉매는 제 1 및 제 2 코일들(22, 28)을 나오는 기화된 냉매보다 높은 압력을 갖지만 스크롤 압축기(16)의 배출 포트(38)를 나오는 기화된 냉매보다는 낮은 압력을 갖는다.
기화된 냉매는 증기 배출구(72)를 경유하여 증발 탱크(62)로부터 유출되며 스크롤 압축기(16)의 증기 분사 포트(40) 내로 공급된다. 압축된 증기 냉매는 스크롤 압축기(16)로 하여금 요구되는 출력 압력을 갖는 배출 냉매류(refrigerant stream)를 배송하도록 함으로써 시스템(10)의 전체 효율을 향상시킨다.
과냉된 액체 냉매는 배출구(74)를 경유하여 증발 탱크(62)로부터 유출되고 도관들(82, 83, 80)을 경유하여 제 1 열교환기(12)에 도달한다. 과냉된 액체 냉매는 배출구(74)를 떠나며 솔레노이드 밸브(71) 및 모세관 튜브(67)와 마주친다. 모 세관 튜브(67)는 액체 냉매가 제 1 코일(22)에 도달하기 전에 액체 냉매를 팽창시킴으로써 외부로부터 열을 추출해내는 냉매의 능력을 향상시킨다. 만약 솔레노이드 밸브(71)가 개방 상태에 있으면, 냉매는 또한 모세관 튜브(66)와 마주친다.
실외 주위 조건들의 온도가 높을 때(즉, 작은 양의 열이 실내에서 필요할 때), 솔레노이드 밸브(71)는 개방 상태로 작동되어(toggled) 냉매가 모세관 튜브(66)와 마주치도록 한다. 실외 주위 조건들의 온도가 높으면, 냉매가 양 모세관 튜브(66, 67)를 관통하여 유동하도록 허용되기 때문에, 더욱 많은 냉매가 증발 탱크(62)로부터 유출된다. 이와 같이 양 모세관 튜브(66, 67)를 통한 냉매의 유동을 허용하므로써, 냉매 유동에 대한 저항이 감소하고 그러므로 냉매의 압력이 높아진다. 냉매의 압력이 높아지면, 시스템(10)의 가열능력이 감소하며, 낮은 증발 온도 조건들의 형성이 방지되고 제 1 열교환기(22) 상의 서리 형성도 방지된다.
실외 주위 조건들의 온도가 낮으면, 솔레노이드 밸브(71)가 폐쇄되어 모든 냉매를 모세관 튜브(67)를 통하여 지향시키며 모세관 튜브(66)는 바이패스시킨다. 모세관 튜브(66)를 바이패스시킴으로써 유동 저항이 증가하고 그러므로 냉매의 압력이 낮아지게 된다. 냉매 압력이 낮아지면, 시스템(10)의 가열능력이 향상되며 그러므로 낮은 온도의 실외 주위 조건들에 유용하게 작용한다.
냉각 모드 중 증기 분사 시스템(20)을 사용하고 가열 모드 중 증기 분사 시스템(20)을 바이패스시키는 시스템에 있어서는, 실외 주위 조건들의 온도가 낮을 때(즉, 더 작은 냉각 효과가 실내에서 요구될 때), 솔레노이드 밸브(71)가 개방된다는 점에 유의하여야 한다. 반대로, 그러한 시스템에 있어서는, 실외 주위 조건 들의 온도가 높을 때(즉, 더 큰 냉각 효과가 실내에서 요구될 때), 솔레노이드 밸브(71)가 폐쇄된다.
솔레노이드 밸브들(69, 71)은, 주위 조건들에 열펌프 시스템(10)의 용량을 맞추기 위해 네 개의 구성부(configurations)를 이루는 열펌프 시스템(10)을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 솔레노이드 밸브(71)가 개방된 상태에서 솔레노이드 밸브(69)가 폐쇄 상태에 있을 수 있고, 솔레노이드 밸브(71)가 폐쇄된 상태에서 솔레노이드 밸브(69)가 개방 상태에 있을 수 있으며, 양 밸브들(69, 71)이 개방 상태에 있을 수 있고, 양 밸브들(69, 71)이 폐쇄 상태에 있을 수 있다. 이러한 네 개의 밸브 조합은, 실외 주위 조건들에 따른 모세관 제한을 최적화할 수 있는 능력을 열펌프 시스템(10)에 제공한다.
상기한 바와 같이, 열펌프 시스템(10)은 한 쌍의 솔레노이드 밸브(69, 71)를 포함한다. 그러나, 열펌프 시스템(10)이 시스템의 복잡성을 최소화하기 위해 단일 솔레노이드 밸브(즉, 어느 하나의 솔레노이드 밸브(69 또는 71))를 선택적으로 포함할 수도 있다는 것을 이해할 수 있다. 증발 탱크(62)의 유입구(즉, 솔레노이드 밸브(69)의 위치)에 배설되는 단일 솔레노이드 밸브 또는 증발 탱크(62)의 배출구(즉, 솔레노이드 밸브(71)의 위치)에 배설되는 단일 솔레노이드 밸브를 갖는 그러한 열펌프 시스템(10)은, 주위 조건들에 열펌프 시스템(10)의 용량을 맞추기 위한 두 개의 구성부를 갖는 열펌프 시스템을 제공한다.
냉매가 일단 제 1 코일(22)을 경유하여 외부로부터 열을 흡수하면, 냉매는 다시 한번 개스 상태로 변환되며 도관(84) 및 4방향 밸브(34)를 경유하여 축압 탱 크(18)로 복귀하여 사이클을 다시 개시한다.
도 4를 참조하면, 증기 분사 시스템(20a)이 제공되고 이 증기 분사 시스템(20a)은 도 1 내지 도 3에 도시한 증기 분사 시스템(20)을 대신하여 사용될 수 있다. 증기 분사 시스템(20a)에 있어서 증기 분사 시스템(20)과 관련되는 구성요소들이 구조 및 기능에 있어서 대체적인 유사성을 가지므로, 이하의 설명 및 해당되는 도면에 있어서 동일한 구성요소들을 나타내기 위해 동일한 도면부호들을 사용하기로 하며, 문자 접미어를 포함하는 동일 도면부호들은 개조된 구성요소들을 나타내도록 사용된다.
증기 분사 시스템(20a)은 증발 탱크(62)의 유입구(70)에 근접하여 배설되는 모세관 튜브(65) 및 증발 탱크(62)의 배출구(74)에 근접하여 배설되는 모세관 튜브(67)를 포함한다. 모세관 튜브(65)는 냉매가 증발 탱크(62)로 유입되기 전에 냉매를 팽창시켜 기화를 촉진시키고, 모세관 튜브(67)는 과냉된 액체 냉매를 팽창시켜 냉매의 능력을 향상시킴으로써 제 1 열교환기(22)에서 열을 흡수한다.
증기 분사 시스템(20a)은 또한 솔레노이드 밸브(69a), 및 일반적으로는 도관(80) 및 제 1 열교환기(22)의 유입구 사이에서 연장되는 도관(78a)을 따라 배설되는 팽창 장치(64a)를 포함한다. 솔레노이드 밸브(69a)가 개방 상태에 있을 때, 솔레노이드 밸브(69a)는 냉매가 모세관 튜브(64a)에 마주치도록 하며, 냉매의 일부분은 증발 탱크(62)를 바이패스한다. 실외 주위 조건들의 온도가 높을 때(즉, 작은 양의 열이 실내에서 필요할 때), 솔레노이드 밸브(69a)는 개방 상태로 작동된다(toggled).
실외 주위 조건들의 온도가 높으면, 냉매는 모세관 튜브(65)를 관통하여 증발 탱크(62) 내로 지향되고 아울러 모세관 튜브(64a)를 관통하여 지향된다. 모세관 튜브(65)로부터 유출되는 냉매는 증발 탱크(62)로 유입되기 전에 모세관 튜브(65)에 의해 팽창된다. 일단 냉매가 증발 탱크(62) 내로 유입되면, 냉매는 과냉된 액체 냉매 및 중간 압력의 증기로 분리되며 전기한 바와 같이 시스템의 용량을 증가시키기 위해 사용된다.
모세관 튜브(64a)로부터 유출되는 냉매도 마찬가지로 팽창되어 제 1 열교환기(22)의 유입구 내로 직접적으로 파이핑된다(piped). 이 냉매는 증발 탱크(62)를 바이패스하고 제 1 열교환기(22)로 직접적으로 파이핑된다. 양 모세관 튜브들(64a, 65)을 통하여 냉매가 유동하도록 함으로써, 증발 탱크(62)에 의해 수납되는 냉매의 체적이 감소하며, 그에 따라, 시스템의 가열 능력을 저하시키게 된다. 시스템의 가열능력을 저하시키면, 주위 조건들의 온도가 높을 때(즉, 부가적인 용량이 요구되지 않을 때) 액체 범람 가능성 및 제 1 코일(22) 상의 서리 형성 가능성이 감소된다.
실외 주위 조건들의 온도가 낮을 때, 솔레노이드 밸브(69a)는 폐쇄되고, 모든 냉매는 모세관 튜브(65)를 관통하여 증발 탱크(62) 내로 지향된다. 모든 냉매를 증발 탱크(62) 내로 지향시킴으로써, 증발 탱크(62)에 도달하는 냉매의 체적이 증가하며 냉매의 압력이 감소되고, 이에 따라, 더욱 많은 중간 증기가 압축기(16)에 도달하며 더욱 많은 과냉 액체 냉매가 제 1 코일(22)에 도달하게 되어, 시스템의 전체적인 가열 능력이 향상된다.
냉각 모드 중 증기 분사 시스템(20a)을 사용하고 가열 모드 중 증기 분사 시스템(20a)을 바이패스시키는 시스템에 있어서는, 실외 주위 조건들의 온도가 낮을 때(즉, 더 작은 냉각 효과가 실내에서 요구될 때), 솔레노이드 밸브(69a)가 개방된다는 점에 유의하여야 한다. 반대로, 그러한 시스템에 있어서는, 실외 주위 조건들의 온도가 높을 때(즉, 더 큰 냉각 효과가 실내에서 요구될 때), 솔레노이드 밸브(69a)가 폐쇄되어 열펌프 시스템의 냉각능력을 향상시킨다.
도 5를 참조하면, 증기 분사 시스템(20b)이 제공되고 이 증기 분사 시스템(20a)은 도 1 내지 도 3에 도시한 증기 분사 시스템(20)을 대신하여 사용될 수 있다. 증기 분사 시스템(20b)에 있어서 증기 분사 시스템(20)과 관련되는 구성요소들이 구조 및 기능에 있어서 대체적인 유사성을 가지므로, 이하의 설명 및 해당되는 도면에 있어서 동일한 구성요소들을 나타내기 위해 동일한 도면부호들을 사용하기로 하며, 문자 접미어를 포함하는 동일 도면부호들은 개조된 구성요소들을 나타내도록 사용된다.
증기 분사 시스템(20b)은 솔레노이드 밸브(71) 및 증발 탱크(62)의 배출구(74)에 근접하여 배설되는 모세관 튜브들(66, 67)을 포함한다. 부가하여, 모세관 튜브(65)가 증발 탱크(62)의 유입구(70)에 근접하여 배설된다. 모세관 튜브(65)를 관통하는 냉매는 증발 탱크(62)로 유입되기 전에 팽창되어 기화를 촉진시키고, 모세관 튜브(66, 67)를 통과하는 냉매는 팽창되어 액체로부터 기체로의 상변화를 시작함으로써 제 1 열교환기(22)에서 열을 흡수하는 냉매의 능력을 향상시킨다.
증기 분사 시스템(20b)은 두 개의 작동 모드를 제공한다. 첫번째로, 실외 주위 조건들의 온도가 높을 때(즉, 작은 양의 열이 실내에서 필요할 때), 솔레노이드 밸브(71)가 개방 상태로 작동되어 냉매가 모세관 튜브(66)에 마주치도록 허용할 수 있다. 냉매가 모세관 튜브(66)와 마주치도록 허용될 때, 냉매는 제 1 열교환기(22)에 도달하기 전에 도관들(82, 83)을 통하여 도관(80) 내로 유동한다. 냉매가 양 모세관 튜브(66, 67)를 통하여 유동하는 것을 허용함으로써, 냉매의 압력은 증가되고, 더 큰 체적의 냉매가 제 1 열교환기(22)에 도달하게 된다. 냉매의 증가된 압력은 시스템의 가열능력을 감소시킨다.
두번째로, 실외 주위 조건들의 온도가 낮을 때(즉, 더욱 많은 열이 실내에서 요구될 때), 솔레노이드 밸브(71)가 폐쇄상태로 작동되어 냉매가 모세관 튜브(66)에 도달하는 것을 억제할 수 있다. 냉매가 모세관 튜브(66)를 통하여 유동하는 것을 억제함으로써, 냉매의 압력은 감소되며 시스템의 가열능력은 향상된다. 그러므로, 개방상태와 폐쇄상태 사이에서 솔레노이드 밸브(71)를 제어함으로써, 증기 분사 시스템(20b)에 실외 주위 조건들에 대응할 수 있는 능력이 부여된다.
다시 말하지만, 냉각 모드 중 증기 분사 시스템(20b)을 사용하고 가열 모드 중 증기 분사 시스템(20b)을 바이패스시키는 시스템에 있어서는, 실외 주위 조건들의 온도가 낮을 때(즉, 더 작은 냉각 효과가 실내에서 요구될 때), 솔레노이드 밸브(71)가 개방되어 열펌프 시스템의 냉각능력을 감소시키게 된다는 점에 유의하여야 한다. 반대로, 그러한 시스템에 있어서는, 실외 주위 조건들의 온도가 높을 때(즉, 더 큰 냉각 효과가 실내에서 요구될 때), 솔레노이드 밸브(71)가 폐쇄되어 열펌프 시스템의 냉각능력을 향상시킨다.
도 6을 참조하면, 증기 분사 시스템(20c)이 제공되고 이 증기 분사 시스템(20c)은 도 1 내지 도 3에 도시한 증기 분사 시스템(20)을 대신하여 사용될 수 있다. 증기 분사 시스템(20c)에 있어서 증기 분사 시스템(20)과 관련되는 구성요소들이 구조 및 기능에 있어서 대체적인 유사성을 가지므로, 이하의 설명 및 해당되는 도면에 있어서 동일한 구성요소들을 나타내기 위해 동일한 도면부호들을 사용하기로 하며, 문자 접미어를 포함하는 동일 도면부호들은 개조된 구성요소들을 나타내도록 사용된다.
증기 분사 시스템(20c)은 증발 탱크(62)의 유입구에 근접하여 배설되는 모세관 튜브(65)를 포함한다. 모세관 튜브(65)를 통과하는 냉매는 증발 탱크(62)로 유입되기 전에 팽창되어 기화가 촉진된다. 부가하여, 증기 분사 시스템(20c)은 또한 증발 탱크(62)의 배출구(74)에 근접하여 배설되는 전자 팽창 밸브(71c)와 같은 솔레노이드 밸브를 또한 포함한다. 팽창 밸브(71c)는 개도(opening)를 제로 퍼센트와 백 퍼센트 사이에서 제어함으로써 증발 탱크(62)로부터 유출되는 냉매 유량을 조절한다. 전자 팽창 밸브(71c)에 대하여 언급하였지만, 열 팽창 밸브와 같은 유량을 조절할 수 있는 특정의 밸브가 선택적으로 사용될 수 있다는 점을 이해할 수 있다.
전자 팽창 밸브(71c)는 배출구(74)에서 증발 탱크로부터 유출되는 과냉된 액체 냉매의 체적을 제어함으로써 압축기(16) 내로의 증기 분사를 제어할 수 있다. 전자 팽창 밸브(71c)가 완전히 폐쇄되었을 때(즉, 제로 퍼센트 개방되었을 때), 과 냉된 액체 냉매의 증발 탱크(62)로부터의 유출이 허용되지 않으며, 증발 탱크(62)는 유입구(70)에서 냉매의 유입량을 수용할 수 없다. 그러한 조건들 하에서, 냉매는 증발 탱크(62) 내에서 팽창되지 않으며 그러므로 압축기(16)에서 사용되기에 적당하지 않게 된다.
전자 팽창 밸브(71c)가 완전히 개방된 상태에 있을 때(즉, 백 퍼센트 개방되었을 때), 과냉된 액체 냉매는 배출구(74)에서 증발 탱크(62)로부터의 유출이 허용되며 제 1 열교환기(22)를 향한 유동이 허용된다. 과냉된 액체 냉매의 증발 탱크(62)로부터의 유출이 허용되면, 냉매는 유입구(70)에서 증발 탱크(62)로의 유입이 허용되고 그러므로 압축기(16)에서 사용되기 위해 증기로 팽창될 수 있다. 그러므로, 증기 분사 시스템(20c)은 전자 팽창 밸브(71c)의 상태를 제어함으로써 시스템의 가열능력을 제어하기 위해 사용될 수 있다.
실외 주위 조건들의 온도가 낮아서 부가적인 가열이 필요할 때, 전자 팽창 밸브(71c)가 특정 위치로 작동되어 냉매 유량을 감소시킬 수 있다(즉, 배출구(74)와 도관(80) 사이에 더욱 작은 정도의 개방부(opening)를 창출한다). 배출구(74)를 통한 냉매 유량을 감소시킴으로써, 냉매의 압력이 감소되며 그러므로 시스템의 가열능력이 향상된다. 반대로, 실외 조건들의 온도가 높아서 부가적인 가열이 필요없으면, 전자 팽창 밸브(71c)는 개방되어 더 많은 냉매가 배출구(74)를 통하여 유동하도록 하여 냉매의 압력을 증가시킨다. 냉매의 압력이 증가되면, 시스템의 가열능력이 저하된다.
냉각 모드 중 증기 분사 시스템(20c)을 사용하고 가열 모드 중 증기 분사 시 스템(20c)을 바이패스시키는 시스템에 있어서는, 실외 주위 조건들의 온도가 낮을 때(즉, 더 작은 냉각 효과가 실내에서 요구될 때), 솔레노이드 밸브(71c)가 개방되어 열펌프 시스템의 냉각능력을 감소시키게 된다는 점에 유의하여야 한다. 반대로, 그러한 시스템에 있어서는, 실외 주위 조건들의 온도가 높을 때(즉, 더 큰 냉각 효과가 실내에서 요구될 때), 솔레노이드 밸브(71c)가 폐쇄되어 열펌프 시스템의 냉각능력을 향상시킨다.
증기 분사 시스템(20, 20a, 20b, 20c)의 각각은, 실외 주위 조건들에 열펌프 시스템(10)의 가열능력을 맞추기 위해, 증발 탱크(62)를 관통하여 유동하는 냉매의 양을 조절하기 위해 사용될 수 있다. 마찬가지로, 증기 분사 시스템(20, 20a, 20b, 20c)의 각각은, 증발 탱크(62)가 가열 모드 중 바이패스될 때 실외 주위 조건들에 열펌프 시스템(10)의 냉각 능력을 맞추기 위해 증발 탱크(62)를 관통하여 유동하는 냉매의 양을 조절하기 위해 사용될 수 있다.
본 상세한 설명의 기재는 그 특성 상 단지 예시적인 것이며 그러므로 본 발명의 요지를 이탈하지 않는 변화들이 본 발명의 범주 내에서 시도될 수 있다. 그러한 변화들은 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하는 것으로 해석되어서는 아니된다.

Claims (32)

  1. 열펌프 시스템에 있어서,
    증발 탱크, 제 1 열교환기 및 제 2 열교환기와 유체 회로를 이루는 스크롤 압축기;
    상기 제 1 및 제 2 열교환기 중의 하나와 상기 증발 탱크 사이에 배설되는 제 1 모세관 튜브; 및
    상기 제 1 및 제 2 열교환기 중의 상기 하나와 상기 제 1 모세관 튜브 사이에 배설되어 상기 제 1 모세관 튜브로 냉매를 선택적으로 공급하는 제 1 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 열펌프 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 열교환기 중의 상기 하나와 상기 증발 탱크 사이에 배설되는 제 2 모세관 튜브를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 열펌프 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 밸브가, 제 1 상태에서 상기 제 1 모세관 튜브로의 냉매 유동을 허용하고 제 2 상태에서 상기 제 1 모세관 튜브로의 냉매 유동을 제한하는, 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 열펌프 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 모세관 튜브가 상기 솔레노이드 밸브와는 독립적으로 작동하여, 상기 솔레노이드 밸브가 상기 제 1 상태 또는 제 2 상태에 있을 때 상기 제 2 모세관 튜브가 냉매를 수납하는 것을 특징으로 하는 열펌프 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 증발 탱크의 배출구와 상기 제 1 및 제 2 열교환기 중의 다른 하나 사이에 배설되는 제 3 모세관 튜브를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 열펌프 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 증발 탱크의 배출구와 상기 제 1 및 제 2 열교환기 중의 다른 하나 사이에 배설되는 제 4 모세관 튜브를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 열펌프 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 증발 탱크의 배출구와 상기 제 3 모세관 튜브 사이에 배설되는 제 2 밸브를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 열펌프 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 밸브가, 제 1 상태에서 상기 제 3 모세관 튜브로의 냉매 유동을 허용하고 제 2 상태에서 상기 제 3 모세관 튜브로의 냉매 유동을 제한하는, 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 열펌프 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 4 모세관 튜브가 상기 솔레노이드 밸브와는 독립적으로 작동하여, 상기 솔레노이드 밸브가 상기 제 1 상태 또는 제 2 상태에 있을 때 상기 제 4 모세관 튜브가 냉매를 수납하는 것을 특징으로 하는 열펌프 시스템.
  10. 스크롤 압축기를 포함하는 유체 회로에서 제 1 열교환기와 제 2 열교환기 사이에서 냉매를 순환시키기 위한 열펌프 시스템에 있어서, 증기 분사 시스템이,
    상기 제 1 및 제 2 열교환기의 각각 및 상기 스크롤 압축기와 유체연통되는 증발 탱크;
    상기 제 1 및 제 2 열교환기 중의 하나 및 상기 증발 탱크 사이에 배설되는 제 1 모세관 튜브; 및
    상기 제 1 및 제 2 열교환기 중의 상기 하나와 상기 제 1 모세관 튜브 사이에 배설되어 상기 제 1 모세관 튜브로 냉매를 선택적으로 공급하는 제 1 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 증기 분사 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 열교환기 중의 상기 하나와 상기 증발 탱크 사이에 배설되는 제 2 모세관 튜브를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 증기 분사 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 밸브가, 제 1 상태에서 상기 제 1 모세관 튜브로의 냉매 유동을 허용하고 제 2 상태에서 상기 제 1 모세관 튜브로의 냉매 유동을 제한하는, 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 증기 분사 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 모세관 튜브가 상기 솔레노이드 밸브와는 독립적으로 작동하여, 상기 솔레노이드 밸브가 상기 제 1 상태 또는 제 2 상태에 있을 때 상기 제 2 모세관 튜브가 냉매를 수납하는 것을 특징으로 하는 증기 분사 시스템.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 증발 탱크와 상기 제 1 및 제 2 열교환기 중의 다른 하나 사이에 배설되는 제 3 모세관 튜브를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 증기 분사 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 증발 탱크와 상기 제 1 및 제 2 열교환기 중의 다른 하나 사이에 배설되는 제 4 모세관 튜브를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 증기 분사 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 증발 탱크와 상기 제 3 모세관 튜브 사이에 배설되는 제 2 밸브를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 증기 분사 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 2 밸브가, 제 1 상태에서 상기 제 3 모세관 튜브로의 냉매 유동을 허용하고 제 2 상태에서 상기 제 3 모세관 튜브로의 냉매 유동을 제한하는, 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 증기 분사 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 4 모세관 튜브가 상기 솔레노이드 밸브와는 독립적으로 작동하여, 상기 솔레노이드 밸브가 상기 제 1 상태 또는 제 2 상태에 있을 때 상기 제 4 모세관 튜브가 냉매를 수납하는 것을 특징으로 하는 증기 분사 시스템.
  19. 열펌프 시스템에 있어서,
    제 1 열교환기 및 제 2 열교환기와 유체연통되는 스크롤 압축기와,
    증발 탱크, 상기 제 1 열교환기 및 상기 증발 탱크의 유입구 사이에 배설되는 제 1 모세관 튜브, 상기 제 1 열교환기 및 상기 증발 탱크의 상기 유입구 사이에 배설되는 제 2 모세관 튜브, 상기 제 2 열교환기 및 상기 증발 탱크의 배출구 사이에 배설되는 제 3 모세관 튜브, 및 상기 제 2 열교환기 및 상기 증발 탱크의 상기 배출구 사이에 배설되는 제 4 모세관 튜브를 구비하고, 상기 제 1 모세관 튜브, 상기 제 2 모세관 튜브, 상기 제 3 모세관 튜브 및 상기 제 4 모세관 튜브가 주위 외기 조건들에 기초해서 열펌프 시스템 용량을 조절하기 위해 선택적으로 작동가능한 것을 특징으로 하는 열펌프 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 열교환기 및 상기 제 1 모세관 튜브 사이에 배설되는 밸브를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 열펌프 시스템.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 밸브가, 상기 제 1 모세관 튜브로부터의 냉매 유동을 제한하기 위해 제 1 모드에서 작동가능하고 상기 제 1 모세관 튜브로의 냉매 유동을 허용하기 위해 제 2 모드에서 작동가능한, 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 열펌프 시스템.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 2 모세관 튜브, 상기 제 3 모세관 튜브 및 상기 제 4 모세관 튜브가 상기 솔레노이드 밸브와 독립적으로 작동하는 것을 특징으로 하는 열펌프 시스템.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 증발 탱크의 배출구 및 상기 제 3 모세관 튜브 사이에 배설되는 밸브를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 열펌프 시스템.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 밸브가, 상기 제 3 모세관 튜브로부터의 냉매 유동을 제한하기 위해 제 1 모드에서 작동가능하고 상기 제 3 모세관 튜브로의 냉매 유동을 허용하기 위해 제 2 모드에서 작동가능한, 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 열펌프 시스템.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 제 1 모세관 튜브, 상기 제 2 모세관 튜브 및 상기 제 4 모세관 튜브가 상기 솔레노이드 밸브와 독립적으로 작동하는 것을 특징으로 하는 열펌프 시스템.
  26. 스크롤 압축기를 포함하는 유체 회로에서 제 1 열교환기와 제 2 열교환기 사이에서 냉매를 순환시키기 위한 열펌프 시스템에 있어서, 증기 분사 시스템이,
    증발 탱크;
    상기 제 1 열교환기 및 상기 증발 탱크의 유입구 사이에 배설되는 제 1 모세관 튜브;
    상기 제 1 열교환기 및 상기 증발 탱크의 상기 유입구 사이에 배설되는 제 2 모세관 튜브;
    상기 제 2 열교환기 및 상기 증발 탱크의 배출구 사이에 배설되는 제 3 모세 관 튜브; 및
    상기 제 2 열교환기 및 상기 증발 탱크의 상기 배출구 사이에 배설되는 제 4 모세관 튜브;를 구비하고,
    상기 제 1 모세관 튜브, 상기 제 2 모세관 튜브, 상기 제 3 모세관 튜브 및 상기 제 4 모세관 튜브가 주위 외기 조건들에 기초해서 용량을 조절하기 위해 선택적으로 작동가능한 것을 특징으로 하는 증기 분사 시스템.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 제 1 열교환기 및 상기 제 1 모세관 튜브 사이에 배설되는 밸브를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 증기 분사 시스템.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 밸브가, 상기 제 1 모세관 튜브로부터의 냉매 유동을 제한하기 위해 제 1 모드에서 작동가능하고 상기 제 1 모세관 튜브로의 냉매 유동을 허용하기 위해 제 2 모드에서 작동가능한, 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 증기 분사 시스템.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 제 2 모세관 튜브, 상기 제 3 모세관 튜브 및 상기 제 4 모세관 튜브가 상기 솔레노이드 밸브와 독립적으로 작동하는 것을 특징으로 하는 증기 분사 시스 템.
  30. 제 26 항에 있어서,
    상기 증발 탱크의 배출구 및 상기 제 3 모세관 튜브 사이에 배설되는 밸브를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 증기 분사 시스템.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 밸브가, 상기 제 3 모세관 튜브로부터의 냉매 유동을 제한하기 위해 제 1 모드에서 작동가능하고 상기 제 3 모세관 튜브로의 냉매 유동을 허용하기 위해 제 2 모드에서 작동가능한, 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 증기 분사 시스템.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 제 1 모세관 튜브, 상기 제 2 모세관 튜브 및 상기 제 4 모세관 튜브가 상기 솔레노이드 밸브와 독립적으로 작동하는 것을 특징으로 하는 증기 분사 시스템.
KR1020060047570A 2005-08-22 2006-05-26 증기 분사 시스템을 갖는 압축기 KR101287427B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/209,182 US8037710B2 (en) 2005-08-22 2005-08-22 Compressor with vapor injection system
US11/209,182 2005-08-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070022584A true KR20070022584A (ko) 2007-02-27
KR101287427B1 KR101287427B1 (ko) 2013-07-18

Family

ID=37478726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060047570A KR101287427B1 (ko) 2005-08-22 2006-05-26 증기 분사 시스템을 갖는 압축기

Country Status (4)

Country Link
US (2) US8037710B2 (ko)
EP (1) EP1757877B1 (ko)
KR (1) KR101287427B1 (ko)
CN (3) CN102109249B (ko)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1865812A (zh) * 2005-05-19 2006-11-22 量子能技术股份有限公司 热泵系统与加热流体的方法
CA2574996A1 (en) * 2005-06-03 2006-12-07 Springer Carrier Ltda Heat pump system with auxiliary water heating
DE102007031379A1 (de) 2007-07-05 2009-01-08 Helmut Schimpke Industriekühlanlagen GmbH & Co. KG Kühleinrichtung für Werkzeugmaschinen
EP2545329A2 (en) * 2010-03-08 2013-01-16 Carrier Corporation Capacity and pressure control in a transport refrigeration system
CN103375935B (zh) * 2012-04-25 2016-03-23 珠海格力电器股份有限公司 二级压缩循环系统及具有其的空调器的控制方法
US10234216B2 (en) * 2013-02-01 2019-03-19 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. Valve arrangement for a heat treatment apparatus
CN104697221A (zh) * 2013-12-04 2015-06-10 林耀章 低压冷凝式节能冷冻机
KR101550550B1 (ko) * 2014-08-14 2015-09-04 엘지전자 주식회사 공기 조화기
CN105423654A (zh) * 2014-09-04 2016-03-23 林耀章 在气态高压段注入液态冷媒的节能冷冻机
CN104197474B (zh) * 2014-09-23 2017-02-22 珠海格力电器股份有限公司 补气增焓控制方法、装置及系统和空调系统
US9783024B2 (en) 2015-03-09 2017-10-10 Bergstrom Inc. System and method for remotely managing climate control systems of a fleet of vehicles
CN106322802A (zh) * 2015-06-15 2017-01-11 比亚迪股份有限公司 汽车空调系统及其控制方法、汽车
CN105157086A (zh) * 2015-09-24 2015-12-16 无锡同方人工环境有限公司 一种强热型暖气片供热空气源热泵系统
US10675948B2 (en) 2016-09-29 2020-06-09 Bergstrom, Inc. Systems and methods for controlling a vehicle HVAC system
US10330361B2 (en) * 2017-01-26 2019-06-25 Hamilton Sundstrand Corporation Passive liquid collecting device
CN106705308B (zh) * 2017-02-03 2022-05-03 江苏乐科节能科技股份有限公司 机械闪蒸式空调制冷系统及其工作方法
CA2995779C (en) 2017-02-17 2022-11-22 National Coil Company Reverse defrost system and methods
CN106969337B (zh) * 2017-04-14 2022-07-08 中国科学院广州能源研究所 一种热泵蒸汽机组
US11448441B2 (en) 2017-07-27 2022-09-20 Bergstrom, Inc. Refrigerant system for cooling electronics
US10737552B2 (en) 2017-11-02 2020-08-11 Ford Global Technologies, Llc Vapor injection heat pump and control method
US10465952B2 (en) 2017-11-02 2019-11-05 Ford Global Technologies, Llc Vapor injection heat pump and control method
US11420496B2 (en) * 2018-04-02 2022-08-23 Bergstrom, Inc. Integrated vehicular system for conditioning air and heating water
US11118817B2 (en) * 2018-04-03 2021-09-14 Heatcraft Refrigeration Products Llc Cooling system
CN110274411A (zh) * 2018-07-24 2019-09-24 郑昊 一种没有压缩机的制冷空调
CN110686432B (zh) * 2019-10-18 2021-06-18 广东美的制冷设备有限公司 运行控制方法、装置、空调器以及存储介质
CN112050176B (zh) * 2020-07-23 2022-06-21 东莞市福瑞斯环保设备有限公司 储热式增强型热泵蒸汽机组
WO2024039878A1 (en) * 2022-08-18 2024-02-22 Skyven Technologies Systems, methods, and apparatuses for producing high-pressure steam

Family Cites Families (56)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3589140A (en) * 1970-01-05 1971-06-29 Carrier Corp Refrigerant feed control for centrifugal refrigeration machines
DK136741B (da) * 1971-09-24 1977-11-14 Sabroe & Co As Thomas Ths Anlæg med en varmeudviklende del, fortrinsvis en kølekompressor, som holdes kølet med et kølemedium.
US3871187A (en) * 1973-06-11 1975-03-18 John Skvarenina Refrigeration system and flow control device therefor
US3913346A (en) * 1974-05-30 1975-10-21 Dunham Bush Inc Liquid refrigerant injection system for hermetic electric motor driven helical screw compressor
US4059968A (en) * 1974-06-28 1977-11-29 H. A. Phillips & Co. Refrigeration system
GB1548663A (en) * 1975-06-24 1979-07-18 Maekawa Seisakusho Kk Refrigerating apparatus
US4033738A (en) * 1976-03-12 1977-07-05 Westinghouse Electric Corporation Heat pump system with multi-stage centrifugal compressors
US4370868A (en) * 1981-01-05 1983-02-01 Borg-Warner Corporation Distributor for plate fin evaporator
US4439114A (en) * 1981-03-19 1984-03-27 Kimmell Garman O Pumping system
US4369633A (en) * 1981-09-03 1983-01-25 Snyder David A Multiple stage compressor with flash gas injection assembly
US4466253A (en) * 1982-12-23 1984-08-21 General Electric Company Flow control at flash tank of open cycle vapor compression heat pumps
US4475354A (en) * 1983-04-18 1984-10-09 Carrier Corporation System for draining liquid refrigerant from a subcooler in a vapor compression refrigeration system
JPS60261A (ja) * 1983-06-17 1985-01-05 株式会社日立製作所 冷凍サイクル
US4665716A (en) * 1984-09-21 1987-05-19 Robert Cochran Fluid flow control system
US4831843A (en) * 1984-09-21 1989-05-23 Ecr Technologies, Inc. Fluid flow control system
US4573327A (en) * 1984-09-21 1986-03-04 Robert Cochran Fluid flow control system
US4899555A (en) * 1989-05-19 1990-02-13 Carrier Corporation Evaporator feed system with flash cooled motor
US5113668A (en) * 1989-07-07 1992-05-19 Advanced Cooling Technology, Inc. Refrigeration system with evaporative subcooling
US5069043A (en) * 1989-07-07 1991-12-03 Advanced Cooling Technology, Inc. Refrigeration system with evaporative subcooling
JP2618501B2 (ja) * 1989-10-30 1997-06-11 株式会社日立製作所 低温用スクロール式冷凍装置
US5271238A (en) * 1990-09-14 1993-12-21 Nartron Corporation Environmental control system
US5605051A (en) * 1991-04-26 1997-02-25 Nippondenso Co., Ltd. Automotive air conditioner having condenser and evaporator provided within air duct
US5189885A (en) * 1991-11-08 1993-03-02 H. A. Phillips & Co. Recirculating refrigeration system
US5475986A (en) * 1992-08-12 1995-12-19 Copeland Corporation Microprocessor-based control system for heat pump having distributed architecture
US5285653A (en) * 1992-12-30 1994-02-15 Carrier Corporation Refrigerant flow control device
US5431026A (en) * 1994-03-03 1995-07-11 General Electric Company Refrigerant flow rate control based on liquid level in dual evaporator two-stage refrigeration cycles
JP3290031B2 (ja) * 1994-07-06 2002-06-10 サンデン株式会社 車両用空気調和装置
US5515694A (en) * 1995-01-30 1996-05-14 Carrier Corporation Subcooler level control for a turbine expansion refrigeration cycle
US6047557A (en) * 1995-06-07 2000-04-11 Copeland Corporation Adaptive control for a refrigeration system using pulse width modulated duty cycle scroll compressor
US5603227A (en) * 1995-11-13 1997-02-18 Carrier Corporation Back pressure control for improved system operative efficiency
US5687578A (en) * 1995-11-27 1997-11-18 Ecr Technologies, Inc. Heat pump apparatus and related methods producing enhanced refrigerant flow stability
US5829265A (en) * 1996-06-28 1998-11-03 Carrier Corporation Suction service valve
US5806327A (en) * 1996-06-28 1998-09-15 Lord; Richard G. Compressor capacity reduction
US5724821A (en) * 1996-06-28 1998-03-10 Carrier Corporation Compressor oil pressure control method
US5692389A (en) * 1996-06-28 1997-12-02 Carrier Corporation Flash tank economizer
US5857347A (en) * 1997-03-04 1999-01-12 Frigoscandia Equipment Ab Refrigeration system and a separator therefor
US6233962B1 (en) * 1997-05-12 2001-05-22 Sir Worldwide, Llc Channeled freeze processing of non-solid materials
US5778695A (en) * 1997-05-21 1998-07-14 American Standard Inc. Liquid level sensor using refrigrant subcooling
US5848537A (en) * 1997-08-22 1998-12-15 Carrier Corporation Variable refrigerant, intrastage compression heat pump
US6018958A (en) * 1998-01-20 2000-02-01 Lingelbach; Fredric J. Dry suction industrial ammonia refrigeration system
US6122931A (en) * 1998-04-07 2000-09-26 American Air Liquide Inc. System and method for delivery of a vapor phase product to a point of use
JP3911937B2 (ja) * 1999-08-04 2007-05-09 株式会社豊田自動織機 空調装置及び容量可変型圧縮機の制御方法
US6213731B1 (en) * 1999-09-21 2001-04-10 Copeland Corporation Compressor pulse width modulation
EP1099918A1 (en) * 1999-11-09 2001-05-16 Maersk Container Industri As Cooling unit
JP2001248933A (ja) * 2000-03-06 2001-09-14 Fujitsu General Ltd 空気調和機
US6385980B1 (en) * 2000-11-15 2002-05-14 Carrier Corporation High pressure regulation in economized vapor compression cycles
US6601397B2 (en) * 2001-03-16 2003-08-05 Copeland Corporation Digital scroll condensing unit controller
JP2003042585A (ja) * 2001-07-30 2003-02-13 Hitachi Ltd 空気調和機
US6474087B1 (en) * 2001-10-03 2002-11-05 Carrier Corporation Method and apparatus for the control of economizer circuit flow for optimum performance
US6619936B2 (en) * 2002-01-16 2003-09-16 Copeland Corporation Scroll compressor with vapor injection
US6571576B1 (en) * 2002-04-04 2003-06-03 Carrier Corporation Injection of liquid and vapor refrigerant through economizer ports
JP4287677B2 (ja) * 2003-03-11 2009-07-01 日立アプライアンス株式会社 冷凍サイクル装置
CN1232787C (zh) * 2003-05-21 2005-12-21 北京建筑工程学院 低温空气热源热泵系统
US7299649B2 (en) 2003-12-09 2007-11-27 Emerson Climate Technologies, Inc. Vapor injection system
CN1707202A (zh) * 2004-10-10 2005-12-14 王春刚 一种电子膨胀阀和毛细管并联的节流装置
US7275385B2 (en) * 2005-08-22 2007-10-02 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor with vapor injection system

Also Published As

Publication number Publication date
CN102997500B (zh) 2016-01-20
CN102109249B (zh) 2012-09-19
US20120006048A1 (en) 2012-01-12
EP1757877A3 (en) 2014-04-16
EP1757877B1 (en) 2017-10-11
CN102997500A (zh) 2013-03-27
KR101287427B1 (ko) 2013-07-18
US8695369B2 (en) 2014-04-15
US20070039336A1 (en) 2007-02-22
EP1757877A2 (en) 2007-02-28
US8037710B2 (en) 2011-10-18
CN102109249A (zh) 2011-06-29
CN1920448B (zh) 2011-04-06
CN1920448A (zh) 2007-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101287427B1 (ko) 증기 분사 시스템을 갖는 압축기
KR101013084B1 (ko) 증기 분사 시스템
US7275385B2 (en) Compressor with vapor injection system
US9618241B2 (en) Air-conditioning apparatus
US9671119B2 (en) Air-conditioning apparatus
KR101241631B1 (ko) 히트 펌프 시스템
US11629891B2 (en) Heat pump system
JP2020183857A (ja) 電気自動車用ヒートポンプシステム及びその制御方法
KR20060006097A (ko) 냉동 장치
WO2009135297A1 (en) Multiple mode refrigeration
KR100921211B1 (ko) 증기 분사 시스템을 갖춘 압축기
JP2006098044A (ja) 冷凍装置
EP3290827A1 (en) Defrosting without reversing refrigerant cycle
JP2013092342A (ja) 冷凍装置
JP2008175528A (ja) 冷凍装置
CN116507860A (zh) 用于具有储热器的制冷装置的制冷剂回路和用于控制制冷剂回路的方法
JPH10122605A (ja) 蓄熱式空気調和装置
JP2008051438A (ja) 冷凍装置

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160629

Year of fee payment: 4