KR20140141771A

KR20140141771A - 증기분사를 이용한 히트펌프 시스템

Info

Publication number: KR20140141771A
Application number: KR1020130061852A
Authority: KR
Inventors: 김민수; 김모세
Original assignee: 서울대학교산학협력단
Priority date: 2013-05-30
Filing date: 2013-05-30
Publication date: 2014-12-11
Also published as: KR101503012B1

Abstract

본 발명에 따른 히트펌프 시스템은, 응축기를 통과하거나 응축기를 바이패스한 냉매와 증발기에서 나온 냉매를 압축기측으로 분사하는 이젝터를 포함함으로써, 응축기와 증발기의 냉매 유량을 증가시켜, 난방 용량이 증대될 수 있다. 또한, 이젝터를 이용해 난방 용량을 늘림으로써, 압축기의 용량을 늘리지 않고도 동절기나 한랭지역에서 충분한 난방 성능 확보가 가능하고, 비용이 절감될 수 있는 이점이 있다.

Description

증기분사를 이용한 히트펌프 시스템{Heat pump system including vapor injection}

본 발명은 히트펌프 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이젝터를 이용하여 압축기로 증기분사를 함으로써, 구조가 간단하면서도 난방 성능을 효과적으로 향상시킬 수 있는 증기분사를 이용한 히트펌프 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 히트펌프 시스템은, 냉매를 압축,응축,팽창 및 증발시키는 과정을 수행하여 실내 공간을 냉방 또는 난방시키는 장치이다. 상기 히트 펌프 시스템은, 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기를 포함하고, 냉매가 증발기내에서 증발하면서 주위에서 열을 빼앗아 기체가 되고, 다시 응축기에 의해 주위에 열을 방출하여 액화하는 냉동 사이클이다.

종래의 히트펌프 시스템은, 실외 온도 등의 냉,난방 부하 변동시 냉,난방 능력을 충분히 발휘하지 못하는 경우가 있다. 특히, 동절기나 한랭지역에서는 실외 온도가 매우 낮기 때문에, 증발 온도가 낮아져 난방 성능이 저하되는 문제점이 있다. 그러나, 난방 성능 확보를 위해 대용량의 히트 펌프로 교체하거나 새로운 히트 펌프를 추가로 설치할 경우, 설치비가 많이 들고 설치 공간을 확보해야 하는 문제점이 있다.

최근에는, 히트 펌프 시스템의 냉방 또는 난방 능력을 향상시키기 위하여, 압축기에 기체상태의 냉매를 분사하는 증기 분사(Vapor injection)를 적용하고 있다. 종래의 증기 분사는, 응축기와 증발기 사이의 냉매를 팽창밸브에서 감압 팽창한 후, 과냉각기에서 열교환시켜 가열된 기체 상태의 냉매를 압축기에 분사하는 방법이다. 그러나, 인젝션되는 냉매의 유량이 증가하더라도 과냉각기에서 제한되는 열교환양 때문에 난방성능 향상에 제약이 따르는 문제점이 있다.

한국공개특허 10-2010-0063173호에서는 증기분사 압축시스템을 구비한 공기조화기 및 그 제어방법에 대해 개시하고 있다.

본 발명의 목적은, 동절기나 한랭지역에서 난방성능을 향상시킬 수 있는 히트펌프 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 히트펌프 시스템은, 압축기, 응축기, 팽창장치 및 증발기를 포함하고, 상기 응축기를 통과한 냉매와 상기 압축기에서 나와서 상기 응축기를 바이패스한 냉매 중 적어도 일측의 냉매와 상기 증발기에서 나온 냉매 일부를 함께 상기 압축기측으로 분사 공급하는 이젝터를 포함한다.

본 발명에 따른 히트펌프 시스템은, 응축기를 통과하거나 응축기를 바이패스한 냉매와 증발기에서 나온 냉매를 압축기측으로 분사하는 이젝터를 포함함으로써, 응축기와 증발기의 냉매 유량을 증가시켜, 난방 용량이 증대될 수 있다.

또한, 이젝터를 이용해 난방 용량을 늘림으로써, 압축기의 용량을 늘리지 않고도 동절기나 한랭지역에서 충분한 난방 성능 확보가 가능하고, 비용이 절감될 수 있는 이점이 있다.

또한, 증발기를 통과한 냉매가 상기 이젝터로 공급됨으로써, 인젝션 유량이 증대될 수 있다.

또한, 이젝터와 기액 분리기를 직렬로 연결할 경우, 이젝터에서 분사된 냉매 중 기상 냉매만이 압축기로 공급될 수 있다.

또한, 기액 분리기와 이젝터를 함께 적용할 경우, 추가적인 난방용량 확보가 가능하다.

또한, 내부 열교환기와 이젝터를 함께 적용할 경우, 추가적인 난방용량 확보가 가능하다.

또한, 내부 열교환기, 기액 분리기 및 이젝터를 함께 적용할 경우, 난방 용량이 보다 증대될 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 히트펌프 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 히트펌프 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 히트펌프 시스템의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 히트펌프 시스템의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제5실시예에 따른 히트펌프 시스템의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제6실시예에 따른 히트펌프 시스템의 구성도이다.
도 7은 본 발명의 제7실시예에 따른 히트펌프 시스템의 구성도이다.
도 8은 본 발명의 제8실시예에 따른 히트펌프 시스템의 구성도이다.
도 9는 본 발명의 제9실시예에 따른 히트펌프 시스템의 구성도이다.
도 10은 본 발명의 제10실시예에 따른 히트펌프 시스템의 난방 운전시 냉매 흐름이 도시된 도면이다.
도 11은 도 10에 도시된 히트펌프 시스템의 냉방 운전시 냉매 흐름이 도시된 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 히트펌프 시스템(110)의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 히트펌프 시스템(110)은, 압축기(10), 응축기(12), 팽창장치(14), 증발기(15), 이젝터(Ejector)(111), 이젝터 메인공급유로(31), 이젝터 보조공급유로(32) 및 인젝션 유로(33)를 포함한다.

상기 압축기(10)와 상기 응축기(12)는 압축기 토출유로(16)로 연결된다. 상기 응축기(12)와 상기 팽창장치(14)는 응축기 토출유로(17)로 연결된다. 상기 팽창장치(14)와 상기 증발기(15)는 증발기 흡입유로(18)로 연결된다. 상기 증발기(15)와 상기 압축기(10)는 증발기 토출유로(19)로 연결된다.

상기 이젝터(111)는, 상기 압축기(10)에서 나오고 상기 응축기(12)를 바이패스한 냉매를 이용해 상기 증발기(15)에서 나온 냉매의 일부를 흡인한다. 상기 이젝터(111)는 상기 압축기(10)에서 나온 기상냉매와 상기 증발기(15)에서 가열된 냉매를 혼합하여 상기 압축기(10)로 분사 공급한다. 상기 이젝터(111)에는 메인 입구(20a), 보조 입구(20b) 및 분사구(20c)가 형성된다.

상기 이젝터 메인공급유로(31)는, 상기 압축기(10)에서 나온 냉매 중 일부를 상기 응축기(12)를 바이패스시켜 상기 이젝터(111)로 공급하도록 형성된다. 상기 이젝터 메인공급유로(31)는, 상기 압축기 토출유로(16)에서 분기되어, 상기 이젝터(111)의 메인 입구(20a)에 연결된다. 상기 메인 입구(20a)는 상기 이젝터(111)의 주 유동 노즐이다.

상기 이젝터 보조공급유로(32)는, 상기 증발기(15)에서 나온 냉매 중 일부를 상기 이젝터(111)로 공급하도록 형성된다. 상기 이젝터 보조공급유로(32)는, 상기 증발기 토출유로(19)에서 분기되어, 상기 이젝터(111)의 보조 입구(20b)에 연결된다. 상기 보조 입구(20b)는 상기 이젝터(111)의 부 유동 노즐이다.

상기 인젝션 유로(33)는, 상기 이젝터(111)의 분사구(20c)와 상기 압축기(10)를 연결하여, 상기 이젝터(111)에서 분사된 기상냉매를 상기 압축기(10)로 공급한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제1실시예에 따른 히트펌프 시스템(110)의 작동을 설명하면 다음과 같다.

상기 압축기(10)에서 압축된 냉매 중 일부는 상기 응축기(12)에서 응축되고, 나머지는 상기 이젝터 메인공급유로(31)를 통해 상기 이젝터(111)로 공급된다. 상기 응축기(12)에서 응축된 냉매는 상기 팽창장치(14)를 거쳐 팽창된 후, 상기 증발기(15)에서 증발된다.

상기 증발기(15)에서 증발된 냉매 중 일부는 상기 압축기(10)로 다시 공급되고, 나머지는 상기 이젝터 보조공급유로(32)를 통해 상기 이젝터(111)로 공급된다. 상기 이젝터 메인공급유로(31)를 통해 상기 이젝터(111)내부로 냉매가 분사되면, 상기 이젝터(111)의 내부가 음압상태가 되어 상기 이젝터 보조공급유로(32)의 냉매를 빨아들이게 된다. 따라서, 상기 이젝터(111)의 내부에서 상기 이젝터 메인공급유로(31)로 유입된 냉매와 상기 이젝터 보조공급유로(32)로 유입된 냉매가 혼합되고, 혼합된 냉매는 상기 분사구(20c)를 통해 분사된다. 상기 이젝터(111)에서 분사되는 냉매는 고압상태가 되어, 상기 압축기(10)로 공급된다.

상기와 같이 본 실시예에서는, 상기 압축기(10)에서 토출된 기상냉매를 이용하여 상기 이젝터(111)를 구동한다. 또한, 상기 증발기(15)에서 증발되어 가열된 냉매 중 일부를 상기 이젝터(111)를 통해 상기 압축기(10)로 인젝션한다. 따라서, 상기 증발기(15)를 통과하는 냉매 유량을 증가시킬 수 있고, 증가된 냉매 유량만큼 상기 이젝터(111)를 통해 상기 압축기(10)로 인젝션할 수 있다.

상기 압축기(10)가 흡입할 수 있는 냉매량을 100이라고 예를 들면, 상기 증발기(15)에서 증발된 냉매 중 100은 상기 압축기(10)로 보내고, 나머지는 상기 이젝터(111)로 공급할 수 있다. 따라서, 상기 증발기(15)에서는 상기 압축기(10)로 공급하는 냉매량 이외에도 더 많은 추가량의 냉매를 열교환시키는 것이 가능하고, 상기 추가량의 냉매는 상기 이젝터(111)로 공급하여 인젝션할 수 있기 때문에, 인젝션 양을 늘릴 수 있는 이점이 있다. 따라서, 상기 히트펌프 시스템(110)을 순환하는 냉매 유량이 증가되어, 난방 용량이 증대될 수 있다.

도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 히트펌프 시스템(120)의 구성도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 히트펌프 시스템(120)은, 압축기(10), 응축기(12), 팽창장치(14), 증발기(15), 이젝터(121), 기액 분리기(FT, Flash Tank)(122), 이젝터 메인공급유로(41), 이젝터 보조공급유로(42), 이젝터 분사유로(43) 및 인젝션 유로(44)를 포함하고, 상기 응축기(12)에서 나온 냉매가 상기 이젝터(121)로 공급되고, 상기 이젝터(121)에서 분사된 냉매가 상기 기액 분리기(122)를 통과한 후 상기 압축기(10)로 인젝션되는 것이 상기 제1실시예와 상이하고, 상이한 점을 중심으로 상세히 설명한다.

상기 이젝터 메인공급유로(41)는, 상기 응축기(12)와 상기 이젝터(121)를 연결하여, 상기 응축기(12)에서 응축된 액상냉매를 상기 이젝터(121)로 공급한다.

상기 이젝터 보조공급유로(42)는, 상기 증발기(15)와 상기 이젝터(121)를 연결하여, 상기 증발기(15)에서 나온 냉매 중 일부를 상기 이젝터(121)로 공급하도록 형성된다.

상기 이젝터 분사유로(43)는, 상기 이젝터(121)와 상기 기액 분리기(122) 사이를 연결하여, 상기 이젝터(121)에서 분사된 냉매를 상기 기액 분리기(122)로 안내한다. 상기 인젝션 유로(44)는, 상기 기액 분리기(122)와 상기 압축기(10)를 연결하여, 상기 기액 분리기(122)에서 분리된 기상냉매만이 상기 압축기(10)로 인젝션되도록 안내한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제2실시예에 따른 히트펌프 시스템(120)의 작동을 설명하면 다음과 같다.

상기 압축기(10)에서 압축된 냉매 전부가 상기 응축기(12)에서 응축된다. 상기 응축기(12)에서 응축된 냉매 전부는 상기 이젝터 메인공급유로(41)를 통해 상기 이젝터(121)로 공급된다. 상기 이젝터(121)에서 분사된 냉매는 상기 기액 분리기(122)로 공급된다. 상기 기액 분리기(122)에서는 액상냉매와 기상냉매가 분리되고, 상기 기액 분리기(122)에서 분리된 액상냉매는 상기 팽창장치(14)를 거쳐 상기 증발기(15)로 공급된다.

상기 기액 분리기(122)에서 분리된 기상냉매는 상기 인젝션 유로(44)를 통해 상기 압축기(10)로 공급된다. 한편, 상기 증발기(15)에서 증발된 냉매 중 일부는 상기 압축기(10)로 다시 공급되고, 나머지는 상기 이젝터 보조공급유로(32)를 통해 상기 이젝터(121)로 공급된다.

상기와 같은 본 발명의 제2실시예에서는, 상기 응축기(12)에서 응축된 액상냉매를 이용하여 상기 이젝터(121)를 구동한다. 이 때, 상기 이젝터(121)는 상기 응축기(12)에서 응축된 냉매를 중간압으로 팽창시키는 팽창밸브 역할을 할 수 있다. 또한, 상기 이젝터(121)와 상기 기액 분리기(122)를 직렬로 연결하여, 상기 이젝터(121)에서 분사된 냉매 중 기상냉매만을 상기 압축기(10)로 공급할 수 있다. 또한, 상기 증발기(15)에서 증발되어 가열된 냉매 중 일부를 상기 이젝터(121)로 공급함으로써, 상기 증발기(15)를 통과하는 냉매 유량을 증가시킬 수 있으므로 난방용량 확보가 가능하다. 따라서, 상기 히트펌프 시스템(120)을 순환하는 냉매 유량이 증가되어, 난방 용량이 증대될 수 있다.

도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 히트펌프 시스템(130)의 구성도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 히트펌프 시스템(130)은, 압축기(10), 응축기(12), 팽창장치(14), 증발기(15), 이젝터(131), 기액 분리기(132), 이젝터 메인공급유로(61), 이젝터 보조공급유로(62), 이젝터 분사유로(63) 및 인젝션 유로(64)를 포함하고, 상기 압축기(10)에서 토출되어 상기 응축기(12)를 바이패스한 기상냉매와 상기 응축기(12)를 통과한 액상냉매를 모두 상기 이젝터(131)로 공급하는 것이 상기 제2실시예와 상이하고, 상이한 점을 중심으로 상세히 설명한다.

상기 이젝터 메인공급유로(61)는 상기 압축기 토출유로(16)에서 분기되어 상기 이젝터(131)에 연결된다. 상기 응축기(12)와 상기 이젝터 메인공급유로(61)는 응축기 토출유로(51)로 연결되어, 상기 응축기(12)에서 응축된 액상냉매는 상기 이젝터 메인공급유로(61)를 통해 상기 이젝터(131)로 공급된다. 상기와 같이 구성된 본 발명의 제3실시예에 따른 히트펌프 시스템(110)의 작동을 설명하면 다음과 같다.

상기 압축기(10)에서 압축된 기상냉매 중 일부는 상기 응축기(12)에서 응축되고, 나머지는 상기 이젝터 메인공급유로(61)를 통해 상기 이젝터(131)로 공급된다. 상기 응축기(12)에서 응축된 액상냉매는 상기 이젝터 메인공급유로(61)를 통해 상기 이젝터(131)로 공급된다.

상기 이젝터(131)에서 분사된 냉매는 상기 기액 분리기(132)로 공급된다. 상기 기액 분리기(132)에서는 액상냉매와 기상냉매가 분리되고, 상기 기액 분리기(132)에서 분리된 액상냉매는 상기 팽창장치(14)를 거쳐 상기 증발기(15)로 공급된다. 상기 기액 분리기(132)에서 분리된 기상냉매는 상기 인젝션 유로(64)를 통해 상기 압축기(10)로 공급된다.

한편, 상기 증발기(15)에서 증발된 냉매 중 일부는 상기 압축기(10)로 다시 공급되고, 나머지는 상기 이젝터 보조공급유로(62)를 통해 상기 이젝터(131)로 공급된다.

상기와 같은 본 발명의 제3실시예에서는, 상기 이젝터(131)는 액상 냉매와 기상 냉매가 모두 주 유동으로 사용된다. 따라서, 이젝터 효과가 증대될 수 있다. 또한, 상기 이젝터(131)는 상기 응축기(12)에서 응축된 냉매를 중간압으로 팽창시키는 팽창밸브 역할을 할 수 있다. 또한, 상기 이젝터(131)와 상기 기액 분리기(132)를 직렬로 연결하여, 상기 이젝터(131)에서 분사된 냉매 중 기상 냉매만을 상기 압축기(10)로 공급할 수 있다. 또한, 상기 증발기(15)에서 증발되어 가열된 냉매 중 일부를 상기 이젝터(131)로 공급함으로써, 상기 증발기(15)를 통과하는 냉매 유량을 증가시킬 수 있으므로 난방용량 확보가 가능하다. 따라서, 상기 히트펌프 시스템(130)을 순환하는 냉매 유량이 증가되어, 난방 용량이 증대될 수 있다.

도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 히트펌프 시스템(140)의 구성도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 히트펌프 시스템(140)은, 압축기(10), 응축기(12), 팽창장치(14), 증발기(15), 이젝터(141), 이젝터 메인공급유로(71), 이젝터 보조공급유로(72), 제1인젝션 유로(73)를 포함하고, 감압밸브(142), 내부 열교환기(144), 내부열교환기 열교환유로(74) 및 제2인젝션 유로(75)를 더 포함하는 것이 상기 제1실시예와 상이하고, 상이한 점을 중심으로 상세히 설명한다.

상기 이젝터 메인공급유로(71)는, 압축기 토출유로(16)에서 분기되어 상기 이젝터(141)에 연결된다. 상기 이젝터 메인공급유로(71)는, 상기 압축기(10)에서 나온 냉매 중 일부를 상기 응축기(12)를 바이패스시키고 상기 이젝터(141)로 공급한다.

상기 이젝터 보조공급유로(72)는, 증발기 토출유로(19)에서 분기되어, 상기 증발기(15)에서 나온 냉매 중 일부를 상기 이젝터(141)로 공급한다. 상기 제1인젝션 유로(73)는, 상기 이젝터(141)와 상기 압축기(10)를 연결하여, 상기 이젝터(141)에서 분사된 냉매를 상기 압축기(10)로 공급하는 유로이다.

상기 내부 열교환기(144)는 상기 응축기 토출유로(17)상에 설치되어, 상기 응축기(12)에서 응축된 냉매 중 일부와 상기 응축기(12)에서 나와 상기 감압밸브(142)에서 팽창된 냉매를 열교환시킨다. 상기 내부 열교환기(144)의 일측에는 상기 응축기 토출유로(17)가 통과하고, 타측에는 상기 내부열교환기 열교환유로(74)가 통과한다.

상기 감압밸브(142)는 상기 내부열교환기 열교환유로(74)상에 설치되어, 상기 내부열교환기 열교환유로(74)를 통과하는 냉매를 감압 팽창시킨다. 상기 제2인젝션 유로(75)는, 상기 내부 열교환기(144)에서 열교환되어 가열된 기상냉매를 상기 제1인젝션 유로(73)로 공급하는 유로이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제4실시예에 따른 히트펌프 시스템(140)의 작동을 설명하면, 다음과 같다.

상기 압축기(10)에서 압축된 냉매 중 일부는 상기 응축기(12)에서 응축되고, 나머지는 상기 이젝터 메인공급유로(71)를 통해 상기 이젝터(141)로 공급된다. 상기 응축기(12)에서 응축된 냉매 중 일부는 상기 내부 열교환기(144)로 바로 유입되고, 나머지는 상기 내부열교환기 열교환유로(74)를 통과한다. 상기 내부열교환기 열교환유로(74)를 통과하는 액상냉매는 상기 감압밸브(142)에서 감압된 후 상기 내부열교환기(144)를 통과하면서 열교환되어 가열된다.

상기 내부 열교환기(144)에서 열교환되어 가열된 냉매는 상기 제2인젝션 유로(75)를 통해 상기 제1인젝션 유로(73)로 공급된다. 한편, 상기 이젝터(141)는, 상기 이젝터 메인공급유로(71)를 통해 유입된 기상 냉매와 상기 이젝터 보조공급유로(72)를 통해 공급된 냉매를 혼합하여 분사한다.

상기 이젝터(141)에서 분사된 냉매는 상기 제1인젝션 유로(73)를 통해 상기 압축기(10)로 공급된다. 이 때, 상기 제2인젝션 유로(75)로부터 상기 제1인젝션 유로(73)로 공급된 냉매가 함께 상기 압축기(10)로 공급된다.

상기와 같은 본 발명의 제4실시예에서는, 상기 내부 열교환기(144)를 이용한 인젝션과 상기 이젝터(141)를 이용한 인젝션이 함께 이루어지기 때문에, 인젝션 효과가 보다 향상될 수 있는 이점이 있다. 또한, 상기 증발기(15)에서 증발되어 가열된 냉매 중 일부를 상기 이젝터(141)로 공급함으로써, 상기 증발기(15)를 통과하는 냉매 유량을 증가시킬 수 있으므로 난방용량 확보가 가능하다. 따라서, 상기 히트펌프 시스템(140)을 순환하는 냉매 유량이 증가되어, 난방 용량이 증대될 수 있다.

도 5는 본 발명의 제5실시예에 따른 히트펌프 시스템(151)의 구성도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제5실시예에 따른 히트펌프 시스템(151)은, 압축기(10), 응축기(12), 팽창장치(14), 증발기(15), 이젝터(151), 이젝터 메인공급유로(81), 이젝터 보조공급유로(82), 제1인젝션 유로(83)를 포함하고, 상기 응축기(12)에서 응축된 냉매를 감압하는 감압밸브(152)와, 상기 감압밸브(152)를 통과한 냉매를 기액분리하는 기액 분리기(154)와, 상기 기액 분리기(154)에서 나온 기상냉매를 상기 제1인젝션 유로(83)로 공급하는 제2인젝션 유로(85)를 더 포함하는 것이 상기 제1실시예와 상이하고, 상이한 점을 중심으로 상세히 설명한다.

상기 이젝터 메인공급유로(81)는, 압축기 토출유로(16)에서 분기되어 상기 이젝터(151)에 연결된다. 상기 이젝터 메인공급유로(81)는, 상기 압축기(10)에서 나온 냉매 중 일부를 상기 응축기(12)를 바이패스시키고 상기 이젝터(151)로 공급한다.

상기 이젝터 보조공급유로(82)는, 증발기 토출유로(19)에서 분기되어, 상기 증발기(15)에서 나온 냉매 중 일부를 상기 이젝터(151)로 공급한다. 상기 제1인젝션 유로(83)는, 상기 이젝터(151)와 상기 압축기(10)를 연결하여, 상기 이젝터(151)에서 분사된 냉매를 상기 압축기(10)로 공급하는 유로이다.

상기 감압밸브(152)는 응축기 토출유로(84)상에 설치되어, 상기 응축기(12)에서 응축된를 감압하여 팽창시킨다. 상기 제2인젝션 유로(85)는, 상기 기액 분리기(154)에서 분리된 기상 냉매를 상기 제1인젝션 유로(83)로 공급하는 유로이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제5실시예에 따른 히트펌프 시스템(150)의 작동을 설명하면, 다음과 같다.

상기 압축기(10)에서 압축된 냉매 중 일부는 상기 응축기(12)에서 응축되고, 나머지는 상기 이젝터 메인공급유로(81)를 통해 상기 이젝터(151)로 공급된다. 상기 응축기(12)에서 응축된 냉매는 상기 감압밸브(152)에서 감압된 후 상기 기액 분리기(154)에서 기액 분리된다. 상기 기액 분리기(154)에서 분리된 기상 냉매는 상기 제2인젝션 유로(85)를 통해 상기 제1인젝션 유로(83)로 공급된다.

상기 기액 분리기(154)에서 분리된 액상 냉매는 상기 팽창장치(14)를 거쳐 상기 증발기(15)로 공급된다. 상기 증발기(15)에서 가열된 기상 냉매 중 일부는 상기 압축기(10)로 공급되고, 나머지는 상기 이젝터 보조공급유로(82)를 통해 상기 이젝터(151)로 공급된다.

한편, 상기 이젝터(151)는, 상기 이젝터 메인공급유로(81)를 통해 유입된 기상 냉매와 상기 이젝터 보조공급유로(82)를 통해 공급된 냉매를 혼합하여 분사한다. 상기 이젝터(151)에서 분사된 냉매는 상기 제1인젝션 유로(83)를 통해 상기 압축기(10)로 공급된다. 이 때, 상기 제2인젝션 유로(85)로부터 상기 제1인젝션 유로(83)로 공급된 냉매가 함께 상기 압축기(10)로 공급된다.

상기와 같은 본 발명의 제5실시예에서는, 상기 기액 분리기(154)를 이용한 인젝션과 상기 이젝터(151)를 이용한 인젝션이 함께 이루어지기 때문에, 인젝션 효과가 보다 향상될 수 있다. 상기 기액 분리기(154)를 이용한 인젝션은, 중간압에서 생성되는 기상냉매만큼 추가 난방용량 확보가 가능하고, 상기 이젝터(151)를 이용한 인젝션은, 상기 증발기(15)의 유량을 증가시켜 인젝션 유량을 추가하는 것으로 추가적인 난방용량 확보가 가능하다. 따라서, 상기 히트펌프 시스템(140)을 순환하는 냉매 유량이 증가되어, 난방 용량이 증대될 수 있다.

도 6은 본 발명의 제6실시예에 따른 히트펌프 시스템(161)의 구성도이다.

본 발명의 제6실시예에 따른 히트펌프 시스템(161)은, 압축기(10), 응축기(12), 팽창장치(14), 증발기(15), 이젝터(161), 이젝터 메인공급유로(91), 이젝터 보조공급유로(92), 이젝터 분사유로(93), 감압밸브(164), 내부 열교환기(166), 기액 분리기(162), 기상냉매 유로(95), 인젝션 유로(99)를 포함하고, 상기 이젝터(161)에서 분사한 냉매를 상기 기액 분리기(162)에서 기액분리한 후, 상기 내부 열교환기(166)를 통과시켜 가열한 후 상기 압축기(10)로 공급하는 것이 상기 제4실시예와 상이하고, 상이한 점을 중심으로 상세히 설명한다.

상기 이젝터 메인공급유로(91)는, 압축기 토출유로(16)에서 분기되어 상기 이젝터(161)에 연결된다. 상기 이젝터 메인공급유로(91)는, 상기 압축기(10)에서 나온 냉매 중 일부를 상기 응축기(12)를 바이패스시키고 상기 이젝터(161)로 공급한다.

상기 이젝터 보조공급유로(92)는, 증발기 토출유로(19)에서 분기되어, 상기 증발기(15)에서 나온 냉매 중 일부를 상기 이젝터(161)로 공급한다. 상기 이젝터 분사유로(93)는, 상기 이젝터(161)와 상기 기액 분리기(162)를 연결하여, 상기 이젝터(161)에서 분사된 냉매를 상기 기액 분리기(162)로 공급하는 유로이다. 상기 기상냉매유로(95)는, 상기 기액 분리기(162)에서 나온 기상냉매를 상기 감압밸브(164)와 상기 내부열교환기(166)사이로 공급한다.

상기 내부 열교환기(166)는 응축기 토출유로(94)상에 설치되어, 상기 응축기(12)에서 응축된 냉매 중 일부와 상기 응축기(12)에서 나와 상기 감압밸브(164)에서 팽창된 냉매를 열교환시킨다. 상기 내부 열교환기(164)의 일측에는 상기 응축기 토출유로(94)가 통과하고, 타측에는 내부열교환기 열교환유로(98)가 통과한다.

상기 감압밸브(164)는 상기 내부열교환기 열교환유로(98)상에 설치되어, 상기 내부열교환기 열교환유로(98)를 통과하는 냉매를 감압 팽창시킨다. 상기 인젝션 유로(99)는, 상기 내부 열교환기(166)에서 열교환되어 가열된 기상냉매를 상기 압축기(10)로 공급하는 유로이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제6실시예에 따른 작동을 설명하면, 다음과 같다.

상기 압축기(10)에서 압축된 냉매 중 일부는 상기 응축기(12)에서 응축되고, 나머지는 상기 이젝터 메인공급유로(91)를 통해 상기 이젝터(161)로 공급된다.

상기 응축기(12)에서 응축된 냉매 중 일부는 상기 내부 열교환기(166)로 바로 유입되고, 나머지는 상기 내부열교환기 열교환유로(97)를 통과한다. 상기 내부열교환기 열교환유로(97)를 통과하는 액상냉매는 상기 감압밸브(164)에서 감압된 후 상기 내부열교환기(166)를 통과하면서 열교환되어 가열된다.

상기 이젝터(161)는, 상기 이젝터 메인공급유로(91)를 통해 유입된 기상냉매와 상기 이젝터 보조공급유로(92)를 통해 공급된 냉매를 혼합하여 분사한다. 상기 이젝터(161)에서 분사된 냉매는 상기 기액 분리기(162)에서 액상냉매와 기상냉매로 분리된다.

상기 기액 분리기(162)에서 분리된 액상냉매는 상기 팽창장치(14)를 거쳐 상기 증발기(15)로 공급된다. 상기 기액 분리기(162)에서 분리된 기상냉매는 상기 내부열교환기(166)의 흡입측으로 공급되어, 상기 내부 열교환기(166)에서 열교환되어 가열된다. 상기 내부열교환기(166)를 통과하면서 가열된 냉매는 상기 인젝션 유로(99)를 통해 상기 압축기로 공급된다. 상기 내부 열교환기(166)를 통과한 냉매는 상기 인젝션 유로(99)를 통해 상기 압축기(10)로 공급된다.

상기와 같은 본 발명의 제6실시예에서는, 상기 이젝터(161)는 액상 냉매와 기상냉매가 모두 주 유동으로 사용된다. 따라서, 이젝터 효과가 증대될 수 있다. 또한, 상기 이젝터(161)와 상기 기액 분리기(162)와 상기 내부 열교환기(166)가 함께 사용되어, 상기 기액 분리기(162)와 상기 내부 열교환기(166)만 사용하는 경우에 비해 추가적으로 난방용량 확보가 가능하다. 또한, 상기 이젝터(161)는 상기 응축기(12)에서 응축된 냉매를 중간압으로 팽창시키는 팽창밸브 역할을 할 수 있다. 또한, 상기 증발기(15)에서 증발되어 가열된 냉매 중 일부를 상기 이젝터(161)로 공급함으로써, 상기 증발기(15)를 통과하는 냉매 유량을 증가시킬 수 있으므로 난방용량 확보가 가능하다. 따라서, 상기 히트펌프 시스템(160)을 순환하는 냉매 유량이 증가되어, 난방 용량이 증대될 수 있다.

도 7은 본 발명의 제7실시예에 따른 히트펌프 시스템의 구성도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제7실시예에 따른 히트펌프 시스템(170)은, 압축기(10), 응축기(12), 팽창장치(14), 증발기(15), 이젝터(171), 이젝터 메인공급유로(101), 이젝터 보조공급유로(102), 이젝터 분사유로(103), 감압밸브(174), 내부 열교환기(176), 기액 분리기(172), 제1인젝션 유로(104) 및 제2인젝션 유로(107)를 포함하고, 상기 이젝터(171)에서 분사된 후 상기 기액 분리기(172)에서 기액분리된 기상냉매와 상기 내부 열교환기(176)를 통과하면서 가열된 냉매를 상기 압축기(10)로 함께 공급하는 것이 상기 제6실시예와 상이하고, 상이한 점을 중심으로 상세히 설명한다.

상기 이젝터 메인공급유로(101)는, 상기 응축기(12)에서 나온 액상냉매 중 일부를 상기 내부 열교환기(176)를 통과한 후 상기 이젝터(171)로 안내하도록 형성된다.

상기 이젝터 보조공급유로(102)는, 증발기 토출유로(19)에서 분기되어, 상기 증발기(15)에서 나온 냉매 중 일부를 상기 이젝터(171)로 공급한다. 상기 이젝터 분사유로(103)는, 상기 이젝터(171)와 상기 기액 분리기(172)을 연결하여, 상기 이젝터(171)에서 분사된 기상냉매를 상기 기액 분리기(172)로 공급하는 유로이다.

상기 제1인젝션 유로(104)는, 상기 기액 분리기(172)에서 나온 기상냉매를 상기 압축기(10)로 공급하는 유로이다. 상기 내부 열교환기(176)는 상기 이젝터 메인공급유로(101)상에 설치되어, 상기 응축기(12)에서 응축된 액상냉매 중 일부와 상기 응축기(12)에서 나와 상기 감압밸브(174)에서 팽창된 냉매를 열교환시킨다. 상기 내부 열교환기(176)의 일측에는 상기 이젝터 메인공급유로(101)가 통과하고, 타측에는 내부열교환기 열교환유로(106)가 통과한다.

상기 감압밸브(174)는 상기 내부열교환기 열교환유로(106)상에 설치되어, 상기 내부열교환기 열교환유로(106)를 통과하는 냉매를 감압 팽창시킨다. 상기 제2인젝션 유로(107)는, 상기 내부 열교환기(176)에서 열교환되어 가열된 기상냉매를 상기 압축기(10)로 공급하는 유로이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제7실시예에 따른 작동을 설명하면, 다음과 같다.

상기 압축기(10)에서 압축된 냉매는 상기 응축기(12)에서 응축된다. 상기 응축기(12)에서 응축된 액상냉매 중 일부는 상기 내부 열교환기(176)로 바로 유입되고, 나머지는 상기 내부열교환기 열교환유로(106)를 통과한다. 상기 내부열교환기 열교환유로(106)를 통과하는 액상냉매는 상기 감압밸브(174)에서 감압된 후 상기 내부열교환기(176)를 통과하면서 열교환되어 가열된다. 상기 내부열교환기(176)에서 열교환되어 가열된 냉매는 제2인젝션 유로(107)를 통해 상기 제1인젝션 유로(104)로 공급된다.

한편, 상기 이젝터 메인공급유로(101)를 통과한 냉매는 상기 이젝터(171)로 공급된다. 상기 이젝터(171)에서는 상기 이젝터 메인공급유로(101)를 통해 유입된 냉매와 상기 이젝터 보조공급유로(92)를 통해 공급된 냉매를 혼합하여 상기 이젝터 분사유로(103)로 분사한다.

상기 이젝터(171)에서 분사된 냉매는 상기 기액 분리기(172)에서 액상냉매와 기상냉매로 분리된다. 상기 기액 분리기(172)에서 분리된 액상냉매는 상기 팽창장치(14)를 거쳐 상기 증발기(15)로 공급된다.

상기 기액 분리기(172)에서 분리된 기상냉매는 상기 제1인젝션 유로(104)를 통해 상기 압축기(10)로 공급된다. 이 때, 상기 제1인젝션 유로(104)에서는 상기 제2인젝션 유로(107)를 통해 공급되는 냉매가 혼합되어 상기 압축기(10)로 공급된다.

상기와 같은 본 발명의 제7실시예에서는, 상기 응축기(12)에서 응축된 액상냉매를 이용하여 상기 이젝터(171)를 구동한다. 이 때, 상기 이젝터(171)는 상기 응축기(12)에서 응축된 냉매를 중간압으로 팽창시키는 팽창밸브 역할을 할 수 있다. 또한, 상기 이젝터(171)와 상기 기액 분리기(172)를 직렬로 연결하여, 상기 이젝터(171)에서 분사된 냉매 중 기상 냉매만을 상기 압축기(10)로 공급할 수 있다. 또한, 상기 이젝터(171)와 상기 기액 분리기(172)와 상기 내부 열교환기(176)가 함께 사용되어, 상기 기액 분리기(172)와 상기 내부 열교환기(176)만 사용하는 경우에 비해 추가적으로 난방용량 확보가 가능하다. 또한, 상기 증발기(15)에서 증발되어 가열된 냉매 중 일부를 상기 이젝터(171)로 공급함으로써, 상기 증발기(15)를 통과하는 냉매 유량을 증가시킬 수 있으므로 난방용량 확보가 가능하다. 따라서, 상기 히트펌프 시스템(170)을 순환하는 냉매 유량이 증가되어, 난방 용량이 증대될 수 있다.

도 8은 본 발명의 제8실시예에 따른 히트펌프 시스템(180)의 구성도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 제8실시예에 따른 히트펌프 시스템(180)은, 압축기(10), 응축기(12), 팽창장치(14), 증발기(15), 이젝터(181), 이젝터 메인공급유로(201), 이젝터 보조공급유로(202), 이젝터 분사유로(203), 내부 열교환기(182), 기액 분리기(184), 인젝션 유로(205)를 포함하고, 상기 이젝터(181)에서 분사된 냉매가 상기 내부 열교환기(182)와 상기 기액 분리기(184)를 차례로 통과한 후 상기 압축기(10)로 공급되는 것이 상기 제2실시예와 상이하고, 상이한 점을 중심으로 상세히 설명한다.

상기 이젝터 메인공급유로(201)는, 상기 응축기(12)에서 나온 액상냉매 전부를 상기 내부 열교환기(182)를 통과한 후 상기 이젝터(181)로 안내하도록 형성된다. 상기 이젝터 보조공급유로(202)는, 증발기 토출유로(19)에서 분기되어, 상기 증발기(15)에서 나온 냉매 중 일부를 상기 이젝터(181)로 공급한다.

상기 이젝터 분사유로(203)는, 상기 이젝터(181)와 상기 내부 열교환기(182)를 연결하여, 상기 이젝터(181)에서 분사된 냉매를 상기 내부 열교환기(182)로 공급하는 유로이다. 상기 내부 열교환기(182)와 상기 기액 분리기(184)는 내부열교환기 토출유로(204)로 연결된다.

상기 내부 열교환기(182)는 상기 이젝터 메인공급유로(201)상에 설치되어, 상기 응축기(12)에서 응축된 액상냉매를 상기 이젝터(181)에서 분사된 냉매와 열교환시킨다. 상기 내부 열교환기(182)의 일측에는 상기 이젝터 메인공급유로(201)가 통과하고, 타측에는 상기 이젝터 분사유로(203)가 통과한다.

상기 인젝션 유로(205)는, 상기 기액 분리기(184)와 상기 압축기(10)를 연결하여, 상기 기액 분리기(184)에서 분리된 기상냉매를 상기 압축기(10)로 공급하는 유로이다. 상기 기액 분리기(184)와 상기 팽창장치(14)는 액상냉매 유로(206)로 연결되어, 상기 기액 분리기(184)에서 분리된 액상냉매는 상기 팽창장치(14)로 안내된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제8실시예에 따른 작동을 설명하면, 다음과 같다.

상기 압축기(10)에서 압축된 냉매는 상기 응축기(12)에서 응축된다. 상기 응축기(12)에서 응축된 액상냉매 전부는 상기 내부 열교환기(182)를 통과한다.

상기 내부 열교환기(182)를 통과하면서 열교환되어 냉각된 냉매는 상기 이젝터(181)로 공급된다. 상기 이젝터(181)에서는 상기 이젝터 메인공급유로(201)를 통해 유입된 냉매와 상기 이젝터 보조공급유로(202)를 통해 공급된 냉매를 혼합하여 상기 이젝터 분사유로(203)로 분사한다.

상기 이젝터(181)에서 분사된 냉매는 상기 내부 열교환기(182)로 유입된다. 상기 내부 열교환기(182)에서는 상기 응축기(12)에서 응축된 냉매와 상기 이젝터(181)에서 분사된 냉매와의 열교환이 이루어진다.

상기 내부 열교환기(182)에서 열교환되어 가열된 냉매는 상기 기액 분리기(184)로 공급된다. 상기 기액 분리기(184)에서 액상냉매와 기상냉매로 분리되고, 상기 기액 분리기(184)에서 분리된 액상냉매는 상기 팽창장치(14)를 거쳐 상기 증발기(15)로 공급된다. 상기 기액 분리기(184)에서 분리된 기상냉매는 상기 인젝션 유로(205)를 통해 상기 압축기(10)로 공급된다.

상기와 같은 본 발명의 제8실시예에서는, 상기 이젝터(181)와 상기 기액 분리기(184)와 상기 내부 열교환기(182)가 함께 사용되어, 상기 기액 분리기(184)와 상기 내부 열교환기(182)만 사용하는 경우에 비해 추가적으로 난방용량 확보가 가능하다.

또한, 구조가 매운 간단하고 단순한 이점이 있다. 또한, 상기 이젝터(181)는 상기 응축기(12)에서 응축된 냉매를 중간압으로 팽창시키는 팽창밸브 역할을 할 수 있다. 또한, 상기 증발기(15)에서 증발되어 가열된 냉매 중 일부를 상기 이젝터(181)로 공급함으로써, 상기 증발기(15)를 통과하는 냉매 유량을 증가시킬 수 있으므로 난방용량 확보가 가능하다. 따라서, 상기 히트펌프 시스템(180)을 순환하는 냉매 유량이 증가되어, 난방 용량이 증대될 수 있다.

도 9는 본 발명의 제9실시예에 따른 히트펌프 시스템(190)의 구성도이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 제9실시예에 따른 히트펌프 시스템(190)은, 압축기(10), 응축기(12), 팽창장치(14), 증발기(15), 이젝터(191), 이젝터 메인공급유로(211), 이젝터 보조공급유로(212), 이젝터 분사유로(213), 기액 분리기(192), 인젝션 유로(215)를 포함하고, 상기 응축기(12)에서 나온 냉매 중 일부는 상기 이젝터(181)로 공급하고, 나머지는 제1팽창밸브(14a)를 거쳐 상기 증발기(15)로 안내되도록 하는 것이 상기 제2실시예와 상이하고, 상이한 점을 중심으로 상세히 설명한다.

상기 이젝터 메인공급유로(211)는, 상기 응축기(12)에서 나온 액상냉매 중 일부를 상기 내부 열교환기(182)로 안내하도록 형성된다. 상기 이젝터 메인공급유로(211)에서 증발기 공급유로(214)가 분기되어, 상기 증발기 공급유로(214)는 상기 응축기(12)에서 나온 액상냉매 중 나머지를 상기 제1팽창밸브(14a)를 거쳐 상기 증발기(15)로 공급되도록 안내한다.

상기 이젝터 보조공급유로(212)는, 증발기 토출유로(19)에서 분기되어, 상기 증발기(15)에서 나온 냉매 중 일부를 상기 이젝터(191)로 공급한다. 상기 이젝터 분사유로(213)는, 상기 이젝터(191)와 상기 기액 분리기(192)를 연결하여, 상기 이젝터(191)에서 분사된 냉매를 상기 기액 분리기(192)로 공급하는 유로이다.

상기 인젝션 유로(215)는, 상기 기액 분리기(192)와 상기 압축기(10)를 연결하여, 상기 기액 분리기(192)에서 분리된 기상냉매를 상기 압축기(10)로 공급하는 유로이다. 상기 기액 분리기(192)와 상기 제2팽창밸브(14b)는 액상냉매 유로(216)로 연결되어, 상기 기액 분리기(192)에서 분리된 액상냉매는 상기 제2팽창밸브(14b)로 안내된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제9실시예에 따른 작동을 설명하면, 다음과 같다.

상기 압축기(10)에서 압축된 냉매는 상기 응축기(12)에서 응축된다. 상기 응축기(12)에서 응축된 액상냉매 중 일부는 상기 이젝터(191)로 공급되고, 나머지는 상기 제1팽창밸브(14a)로 공급된다.

상기 이젝터(191)에서는 상기 이젝터 메인공급유로(211)를 통해 유입된 액상냉매와 상기 이젝터 보조공급유로(212)를 통해 공급된 기상냉매를 혼합하여 상기 이젝터 분사유로(213)로 분사한다. 상기 이젝터(191)에서 분사된 냉매는 상기 기액 분리기(192)로 유입된다.

상기 기액 분리기(192)에서 액상냉매와 기상냉매로 분리되고, 상기 기액 분리기(192)에서 분리된 액상냉매는 상기 제2팽창밸브(14b)를 거쳐 상기 증발기(15)로 공급된다. 상기 기액 분리기(192)에서 분리된 기상냉매는 상기 인젝션 유로(215)를 통해 상기 압축기(10)로 공급된다.

상기와 같은 본 발명의 제9실시예에서는, 상기 응축기(12)에서 응축된 액상냉매를 이용하여 상기 이젝터(191)를 구동한다. 또한, 상기 이젝터(191)의 스로트(Throat) 조절이 불가능하더라도 상기 제1팽창밸브(14a)를 이용해 냉매량 조절이 가능하다. 또한, 상기 기액 분리기(192)만을 사용하는 경우에 비해 추가적인 난방용량 확보가 가능하다. 또한, 상기 이젝터(191)는 상기 응축기(12)에서 응축된 냉매를 중간압으로 팽창시키는 팽창밸브 역할을 할 수 있다. 또한, 상기 증발기(15)에서 증발되어 가열된 냉매 중 일부를 상기 이젝터(191)로 공급함으로써, 상기 증발기(15)를 통과하는 냉매 유량을 증가시킬 수 있으므로 난방용량 확보가 가능하다. 따라서, 상기 히트펌프 시스템(190)을 순환하는 냉매 유량이 증가되어, 난방 용량이 증대될 수 있다.

도 10은 본 발명의 제10실시예에 따른 히트펌프 시스템의 난방 운전시 냉매 흐름이 도시된 도면이다. 도 11은 도 10에 도시된 히트펌프 시스템의 냉방 운전시 냉매 흐름이 도시된 도면이다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 제10실시예에 따른 히트펌프 시스템(200)은, 압축기(10), 실내 열교환기(12), 실외 열교환기(15) 및 사방밸브(204)를 포함하여 냉,난방 전환이 가능한 것이 상기 제1실시예와 상이하고, 상이한 점을 중심으로 상세히 설명하고 유사 구성 및 작용에 대한 설명은 생략한다.

상기 이젝터 메인공급유로(31)에는 냉방 운전시 상기 실내 열교환기(12)에서 나온 냉매가 상기 이젝터 메인공급유로(31)로 유입되는 것을 차단하기 위한 제1밸브(203)가 설치된다. 상기 이젝터 보조공급유로(32)에는 냉방 운전시 상기 압축기(10)에서 나온 냉매가 상기 이젝터 보조공급유로(32)로 유입되는 것을 차단하기 위한 제2밸브(202)가 설치된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 압축기 12: 응축기
14: 팽창장치 15: 증발기
111,121,131,141,151,161,171,181,191: 이젝터
122,132,154,162,172,184,192: 기액 분리기
144,166,176,182: 내부 열교환기

Claims

압축기, 응축기, 팽창장치 및 증발기를 포함하고,
상기 응축기를 통과한 냉매와 상기 압축기에서 나와서 상기 응축기를 바이패스한 냉매 중 적어도 일측의 냉매와 상기 증발기에서 나온 냉매 일부를 함께 상기 압축기측으로 분사 공급하는 이젝터를 포함하는 히트펌프 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 압축기에서 나온 냉매 중 일부를 상기 응축기를 바이패스시켜 상기 이젝터로 공급하는 이젝터 메인공급유로와;
상기 증발기에서 나온 냉매 중 일부를 상기 이젝터로 공급하는 이젝터 보조공급유로와;
상기 이젝터와 상기 압축기를 연결하여, 상기 이젝터에서 분사된 냉매를 상기 압축기로 공급하는 인젝션 유로를 포함하는 히트펌프 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 응축기에서 나온 냉매를 상기 이젝터로 공급하는 이젝터 메인공급유로와;
상기 증발기에서 나온 냉매 중 일부를 상기 이젝터로 공급하는 이젝터 보조공급유로와;
상기 이젝터에서 분사된 냉매를 기액 분리하는 기액 분리기와;
상기 기액 분리기에서 나온 기상냉매를 상기 압축기로 공급하는 인젝션 유로를 포함하는 히트펌프 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 압축기에서 나온 냉매 중 일부를 상기 응축기를 바이패스시켜 상기 이젝터로 안내하는 이젝터 메인공급유로와;
상기 응축기에서 나온 냉매를 상기 이젝터 메인공급유로로 공급하는 응축기 토출유로와;
상기 증발기에서 나온 냉매 중 일부를 상기 이젝터로 안내하는 이젝터 보조공급유로와;
상기 이젝터에서 분사된 냉매를 기액 분리하는 기액 분리기와;
상기 기액 분리기에서 나온 기상냉매를 상기 압축기로 공급하는 인젝션 유로를 포함하는 히트펌프 시스템.
청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
상기 기액 분리기에서 나온 액상냉매를 상기 팽창장치를 거쳐 상기 증발기로 안내하는 액상냉매유로를 더 포함하는 히트펌프 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 압축기에서 나온 냉매 중 일부를 상기 응축기를 바이패스시켜 상기 이젝터로 공급하는 이젝터 메인공급유로와;
상기 증발기에서 나온 냉매 중 일부를 상기 이젝터로 공급하는 이젝터 보조공급유로와;
상기 이젝터와 상기 압축기를 연결하여, 상기 이젝터에서 분사된 냉매를 상기 압축기로 공급하는 제1인젝션 유로와;
상기 응축기에서 응축된 냉매 중 일부를 감압 팽창하는 감압밸브와;
상기 감압밸브에서 팽창된 냉매를 상기 응축기에서 응축된 냉매와 열교환시키는 내부열교환기와;
상기 내부열교환기에서 열교환되어 가열된 기상냉매를 상기 제1인젝션 유로로 공급하는 제2인젝션 유로를 더 포함하는 히트펌프 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 압축기에서 나온 냉매 중 일부를 상기 응축기를 바이패스시켜 상기 이젝터로 공급하는 이젝터 메인공급유로와;
상기 증발기에서 나온 냉매 중 일부를 상기 이젝터로 공급하는 이젝터 보조공급유로와;
상기 이젝터와 상기 압축기를 연결하여, 상기 이젝터에서 분사된 냉매를 상기 압축기로 공급하는 제1인젝션 유로와;
상기 응축기에서 응축된 냉매를 감압 팽창시키는 감압밸브와;
상기 감압밸브에서 팽창된 냉매를 기액분리하는 기액 분리기와;
상기 기액 분리기에서 분리된 기상냉매를 상기 제1인젝션 유로로 공급하는 제2인젝션 유로를 더 포함하는 히트펌프 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 응축기에서 응축된 냉매 중 일부를 감압 팽창하는 감압밸브와;
상기 감압밸브에서 팽창된 냉매를 상기 응축기에서 응축된 냉매와 열교환시키는 내부 열교환기와;
상기 압축기에서 나온 냉매 중 일부를 상기 응축기를 바이패스시켜 상기 이젝터로 공급하는 이젝터 메인공급유로와;
상기 증발기에서 나온 냉매 중 일부를 상기 이젝터로 공급하는 이젝터 보조공급유로와;
상기 이젝터에서 나온 냉매를 기액 분리하는 기액 분리기와;
상기 기액 분리기에서 나온 기상냉매를 상기 감압밸브와 상기 내부 열교환기 사이로 공급하는 기상냉매 유로와;
상기 내부 열교환기에서 열교환되어 가열된 냉매를 상기 압축기로 공급하는 인젝션 유로를 포함하는 히트펌프 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 응축기에서 응축된 냉매 중 일부를 감압 팽창하는 감압밸브와;
상기 감압밸브에서 팽창된 냉매를 상기 응축기에서 응축된 냉매와 열교환시키는 내부 열교환기와;
상기 내부 열교환기에서 열교환되어 냉각된 냉매를 상기 이젝터로 공급하는 이젝터 메인공급유로와;
상기 증발기에서 나온 냉매 중 일부를 상기 이젝터로 공급하는 이젝터 보조공급유로와;
상기 이젝터에서 나온 냉매를 기액 분리하는 기액 분리기와;
상기 기액 분리기에서 나온 기상냉매를 상기 압축기로 공급하는 제1인젝션 유로와;
상기 내부 열교환기에서 열교환되어 가열된 기상냉매를 상기 제1인젝션 유로로 공급하는 제2인젝션 유로를 더 포함하는 히트펌프 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 응축기에서 응축된 냉매와 상기 이젝터에서 나온 냉매를 열교환시키는 내부 열교환기와;
상기 내부 열교환기에서 열교환되어 냉각된 냉매를 상기 이젝터로 공급하는 이젝터 메인공급유로와;
상기 증발기에서 나온 냉매 중 일부를 상기 이젝터로 공급하는 이젝터 보조공급유로와;
상기 내부 열교환기에서 열교환되어 가열된 냉매를 기액 분리하는 기액 분리기와;
상기 기액 분리기에서 나온 기상냉매를 상기 압축기로 공급하는 인젝션 유로를 더 포함하는 히트펌프 시스템.
청구항 7 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기액 분리기에서 나온 액상냉매를 상기 팽창장치를 거쳐 상기 증발기로 안내하는 액상냉매유로를 더 포함하는 히트펌프 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 팽창장치는 제1팽창밸브와 제2팽창밸브를 포함하고,
상기 응축기에서 응축된 냉매 중 일부를 상기 이젝터로 공급 안내하는 이젝터 메인공급유로와;
상기 응축기에서 응축된 냉매 중 나머지를 팽창시키는 제1팽창밸브와;
상기 제1팽창밸브에서 팽창된 냉매를 상기 증발기로 안내하는 증발기 공급유로와;
상기 증발기에서 증발된 냉매를 상기 이젝터로 공급 안내하는 이젝터 보조공급유로와;
상기 이젝터에서 나온 냉매를 기액 분리하는 기액 분리기와;
상기 기액 분리기에서 나온 액상냉매를 상기 제2팽창밸브를 거쳐 상기 증발기로 안내하는 액상냉매유로와;
상기 기액 분리기에서 나온 기상냉매를 상기 압축기로 공급하는 인젝션 유로를 포함하는 히트펌프 시스템.
청구항 1에 있어서,
냉,난방 작동에 따라 냉매의 유동 방향을 전환하는 사방밸브를 더 포함하는 히트펌프 시스템.