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KR102581931B1 - 증기 압축 시스템 - Google Patents

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KR102581931B1
KR102581931B1 KR1020217003986A KR20217003986A KR102581931B1 KR 102581931 B1 KR102581931 B1 KR 102581931B1 KR 1020217003986 A KR1020217003986 A KR 1020217003986A KR 20217003986 A KR20217003986 A KR 20217003986A KR 102581931 B1 KR102581931 B1 KR 102581931B1
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evaporator
condenser
conduit
refrigerant
compression system
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젭 윌리엄 슈라이버
세스 케빈 글래드펠터
케빈 도날드 크렙스
카메론 스튜어트 넬슨
Original Assignee
존슨 컨트롤스 테크놀러지 컴퍼니
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Abstract

증기 압축 시스템은 응결기(34)의 액체 수집부와 증발기(38)를 유체 흐름 가능하게 결합시키는 제1 도관(78)으로서, 냉매의 제1 흐름을 응결기로부터 증발기의 제1 유입부로 지향시키도록 구성되는, 제1 도관 및 응결기의 액체 수집부와 증발기를 유체 흐름 가능하게 결합시키는 제2 도관(82)을 포함하되, 제2 도관은 냉매의 제2 흐름을 중력을 통해 응결기로부터 증발기의 제2 유입부로 지향시키도록 구성되고, 제1 유입부는 증발기(38)의 수직 높이에 대해 제2 유입부 위에 배치된다.

Description

증기 압축 시스템
관련 출원에 대한 상호-참조
본 출원은 미국 가출원 일련번호 제62/696,276호(발명의 명칭: "BYPASS LINE FOR REFRIGERANT", 출원일: 2018년 7월 10일)의 우선권 및 이득을 주장하고, 상기 기초출원은 모든 목적을 위해 전문이 참조에 의해 본 명세서에 원용된다.
본 출원은 일반적으로 증기 압축 시스템, 예컨대, 냉각기, 더 구체적으로 응결기와 증발기를 유체 흐름 가능하게 연결시키는 우회 라인 또는 우회 도관에 관한 것이다.
이 부분은 아래에서 설명되는, 본 개시내용의 다양한 양상과 관련될 수 있는 기술의 다양한 양상을 독자에게 소개하도록 의도된다. 이 논의는 본 개시내용의 다양한 양상을 더 잘 이해할 수 있게 하는 배경 정보를 독자에게 제공하는 데 도움이 되는 것으로 여겨진다. 따라서, 이러한 설명이 이러한 관점에서 읽혀져야 하고, 종래 기술을 인정하는 것이 아니라는 점이 이해되어야 한다.
냉동 시스템은 다양한 설정에서 그리고 많은 목적을 위해 사용된다. 예를 들어, 냉동 시스템은 외기 냉각 시스템 및 기계 냉각 시스템으로서 작동할 수 있다. 일부 경우에, 외기 냉각 시스템은 일부 가열, 환기 및 공기 조화 적용에서 사용되는, 액체-대-공기 열 교환기를 포함할 수 있다. 부가적으로, 기계 냉각 시스템은 증기-압축 냉동 사이클일 수 있고, 이는 응결기, 증발기, 압축기 및/또는 팽창 시스템을 포함할 수 있다. 증발기에서, 액체 또는 주로 액체 냉매는 공기 흐름 스트림 및/또는 냉각 유체(예를 들어, 물)로부터 열 에너지를 끌어냄으로써 증발되고, 공기 흐름 스트림은 또한 외기 냉각 시스템의 액체-대-공기 열 교환기를 통해 흐를 수 있다. 응결기에서, 냉매는 과열되지 않고, 응결되고/되거나 과냉각된다. 냉매는 냉매가 응결기로부터 증발기로 흐를 때 팽창 밸브를 통해 흐른다. 일부 작동 조건하에서, 응결기로부터 증발기로의 냉매의 흐름은 한정될 수 있거나 또는 다른 방식으로 제한될 수 있다.
본 개시내용의 실시형태에서, 증기 압축 시스템은 응결기의 액체 수집부와 증발기를 유체 흐름 가능하게 결합시키는 제1 도관으로서, 냉매의 제1 흐름을 응결기로부터 증발기의 제1 유입부로 지향시키도록 구성되는, 제1 도관 및 응결기의 액체 수집부와 증발기를 유체 흐름 가능하게 결합시키는 제2 도관을 포함하되, 제2 도관은 냉매의 제2 흐름을 중력을 통해 응결기로부터 증발기의 제2 유입부로 지향시키도록 구성되고, 제1 유입부는 증발기의 수직 높이에 대해 제2 유입부 위에 배치된다.
본 개시내용의 실시형태에서, 증기 압축 시스템은 증기 압축 시스템의 냉매를 수용하고 제1 작동 유체와 열교환 관계로 냉매를 배치하도록 구성되는 응결기, 증발기에 연결된 1차 도관 및 증발기에 연결된 우회 도관을 통해 응결기에 유체 흐름 가능하게 결합되는, 증발기로서, 제2 작동 유체와 열교환 관계로 냉매를 배치하도록 구성되는, 증발기, 우회 도관을 따라 배치된 밸브, 및 응결기와 증발기 간의 압력차를 나타내는 피드백에 기초하여 밸브의 개도량을 조정하도록 구성되는 제어기를 포함한다.
본 개시내용의 실시형태에서, 증기 압축 시스템은 압축기로부터 기상(a gaseous phase)인 냉매를 수용하도록 구성되는 응결기로서, 냉매로부터 제1 작동 유체로의 열전달을 통해 냉매를 기상으로부터 액체상으로 응결시키도록 구성되는, 응결기, 제1 도관을 통해 그리고 제2 도관을 통해 응결기에 유체 흐름 가능하게 결합되는 증발기로서, 제2 작동 유체로부터 냉매로의 열전달을 통해 냉매를 액체상으로부터 기상으로 증발시키도록 구성되는, 증발기, 및 응결기의 액체 냉매 레벨이 값의 설정값 범위 이외에 있을 때 증기 압축 시스템의 작동을 조절하여 냉매를 제1 도관, 제2 도관 또는 둘 다를 통해 증발기로 지향시키도록 구성되는, 제어기를 포함한다.
도 1은 본 개시내용의 양상에 따른, 상업 환경에서 가열, 환기 및 공기 조화(heating, ventilation, and air conditioning: HVAC) 시스템의 실시형태를 활용할 수 있는 건물의 사시도이다;
도 2는 본 개시내용의 양상에 따른, 증기 압축 시스템의 실시형태의 사시도이다;
도 3은 본 개시내용의 양상에 따른, 증기 압축 시스템의 실시형태의 개략도이다;
도 4는 본 개시내용의 양상에 따른, 증기 압축 시스템의 또 다른 실시형태의 개략도이다;
도 5는 본 개시내용의 양상에 따른, 우회 라인을 가진 증기 압축 시스템의 실시형태의 개략도이다;
도 6은 본 개시내용의 양상에 따른, 우회 라인을 가진 증기 압축 시스템의 실시형태의 개략도이다;
도 7은 본 개시내용의 양상에 따른, 우회 라인을 가진 증기 압축 시스템의 실시형태의 개략도이다; 그리고
도 8은 본 개시내용의 양상에 따른, 증기 압축 시스템을 작동시키기 위한 과정의 실시형태를 나타내는 흐름도이다.
위에서 논의된 바와 같이, 증기 압축 시스템은 일반적으로 냉동 회로를 통해 흐르는 냉매를 포함한다. 냉매는 증기 압축 시스템이 구조체의 내부 공간을 컨디셔닝하게 하도록 상변화를 겪는 동안, 냉동 회로를 따라 배치된 다수의 도관 및 컴포넌트를 통해 흐른다. 예를 들어, 냉매는 증발기 내에서 액체상으로부터 기상으로 전이된다. 특정한 냉매, 예컨대, 저 증기압을 가진 냉매는 응결기와 증발기 간의 압력차가 비교적 낮을 때 응결기로부터 증발기로 손쉽게 흐르지 않을 수 있다. 더 구체적으로, 저 증기압 냉매는 응결기와 증발기 사이의 도관 내에서 그리고/또는 팽창 밸브 내에서 적층될 수 있거나 또는 수집될 수 있다. 이것은 HVAC 시스템의 작동 효율을 감소시킬 수 있다.
본 개시내용의 증기 압축 시스템의 실시형태에서 냉매로서 사용될 수 있는 유체의 일부 예는 하이드로플루오로카본(HFC)계 냉매, 예를 들어, R-410A, R-407, R-134a, 하이드로플루오로 올레핀(HFO), "자연" 냉매, 예컨대, 암모니아(NH3), R-717, 이산화탄소(CO2), R-744, 또는 탄화수소계 냉매, 수증기, 또는 임의의 다른 적합한 냉매이다. 일부 실시형태에서, 증기 압축 시스템은 중간 압력 냉매, 예컨대, R-134a와 비교할 때, 저압 냉매로서 또한 지칭되는, 1 대기압에서 약 19℃(66℉)의 기준 끓는점을 가진 냉매를 효율적으로 활용하도록 구성될 수 있다. 본 명세서에서 사용될 때, "기준 끓는점"은 1 대기압에서 측정되는 끓는점 온도를 지칭할 수 있다.
본 개시내용은 응결기와 증발기 사이의 우회 라인에 관한 것이다. 일부 실시형태에서, 우회 라인은 응결기를 증발기에 유체 흐름 가능하게 결합시키는 2차 도관이다. 예를 들어, 우회 라인(예를 들어, 냉매 액체 우회 도관 또는 2차 도관)이 응결기의 액체 수집부에 유체 흐름 가능하게 결합되어 응결기로부터 증발기로의 실질적으로 액체 냉매(예를 들어, 적어도 75 용적% 액체, 적어도 90 용적% 액체, 적어도 95 용적% 액체, 또는 적어도 99 용적% 액체)의 흐름을 가능하게 한다. 다른 실시형태에서, 우회 라인은 증발기와 응결기 사이의 1차 도관에 유체 흐름 가능하게 결합된다. 임의의 경우에, 2차 도관은 응결기로부터 증발기로의 액체 냉매(예를 들어, 적어도 75 용적% 액체, 적어도 90 용적% 액체, 적어도 95 용적% 액체, 또는 적어도 99 용적% 액체)의 흐름을 용이하게 하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 우회 도관은 중력이 냉매의 일부를 응결기로부터 증발기로 향하게 하도록 경사질 수 있거나 또는 다른 방식으로 배치될 수 있다. 부가적으로, 일부 실시형태에서, 응결기 내 냉매의 압력 헤드는 또한 냉매의 흐름을 우회 라인을 통해 지향시키는 것에 기여할 수 있다.
우회 도관은 우회 도관을 통해 흐르는 냉매의 양을 조절하기 위한 밸브를 포함할 수 있다. 밸브는 응결기와 증발기 간의 압력차를 나타내는 피드백에 적어도 부분적으로 기초하여 부분적으로 또는 완전히 개방될 수 있다. 예를 들어, 응결기와 증발기 간의 압력차를 나타내는 피드백은 1차 도관 내 냉매 "적층", 예컨대, 응결기 내 냉매 레벨 측정 또는 검출에 기초할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 응결기와 증발기 간의 압력차를 나타내는 피드백은 증발기 내 냉매의 액체 레벨, 1차 도관 내 냉매의 액체 레벨, 응결기 내 압력 또는 온도, 증발기 내 압력 또는 온도, 증기 압축 시스템에 포함된 압축기에 공급되는 전력의 양, 압축기의 속도, 1차 도관 내 냉매의 유량, 증기 압축 시스템의 또 다른 부분 내 냉매의 유량, 또 다른 적합한 매개변수, 또는 이들의 임의의 조합에 기초할 수 있다. 이와 같이, 우회 도관은 피드백에 기초하여 밸브를 통해 응결기 및/또는 1차 도관에 선택적으로 유체 흐름 가능하게 결합될 수 있고, 이는 증기 압축 시스템의 작동 능력, 성능, 및 효율을 개선시킬 수 있다.
본 개시내용의 제어 기법은 다양한 시스템에서 사용될 수 있다. 그러나, 이 논의를 용이하게 하기 위해, 본 개시내용의 제어 기법을 포함할 수 있는 시스템의 예가 본 명세서의 아래에서 설명되는 도 1 내지 도 4에 도시된다.
이제 도면을 참조하면, 도 1은 전형적인 상업 환경을 위한 건물(12) 내 가열, 환기 및 공기 조화(HVAC) 시스템(10)을 위한 환경의 실시형태의 사시도이다. HVAC 시스템(10)은 건물(12)을 냉각시키도록 사용될 수 있는, 냉각된 액체를 공급하는 증기 압축 시스템(14)을 포함할 수 있다. HVAC 시스템(10)은 또한 따뜻한 액체를 공급하여 건물(12)을 가열하기 위한 보일러(16) 및 공기를 건물(12)을 통해 순환시키는 공기 분배 시스템을 포함할 수 있다. 공기 분배 시스템은 또한 공기 복귀 배관(18), 공기 공급 배관(20) 및/또는 공기 핸들러(22)를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 공기 핸들러(22)는 도관(24)에 의해 보일러(16) 및 증기 압축 시스템(14)에 연결되는 열 교환기를 포함할 수 있다. 공기 핸들러(22) 내 열 교환기는 HVAC 시스템(10)의 작동 모드에 따라, 보일러(16)로부터 가열된 액체 또는 증기 압축 시스템(14)으로부터 냉각된 액체를 수용할 수 있다. HVAC 시스템(10)이 건물(12)의 각각의 층에 개별적인 공기 핸들러를 갖는 것으로 도시되지만, 다른 실시형태에서, HVAC 시스템(10)은 층 사이에 또는 층 간에 공유될 수 있는 공기 핸들러(22) 및/또는 다른 컴포넌트를 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3은 HVAC 시스템(10)에서 사용될 수 있는 증기 압축 시스템(14)의 실시형태이다. 증기 압축 시스템(14)은 냉매를 압축기(32)로 시작되는 회로를 통해 순환시킬 수 있다. 회로는 또한 응결기(34), 팽창 밸브(들) 또는 디바이스(들)(36), 및 액체 냉각기 또는 증발기(38)를 포함할 수 있다. 증기 압축 시스템(14)은 아날로그 대 디지털(analog to digital: A/D) 변환기(42), 마이크로프로세서(44), 비휘발성 메모리(46) 및/또는 인터페이스 보드(48)를 가진 제어 패널(40)(예를 들어, 제어기)을 더 포함할 수 있다.
일부 실시형태에서, 증기 압축 시스템(14)은 가변속 드라이브(variable speed drive: VSD)(52), 모터(50), 압축기(32), 응결기(34), 팽창 밸브 또는 디바이스(36) 및/또는 증발기(38) 중 하나 이상을 사용할 수 있다. 모터(50)는 압축기(32)를 구동시킬 수 있고 가변속 드라이브(VSD)(52)에 의해 전력 공급받을 수 있다. VSD(52)는 AC 전력원으로부터 특정한 고정된 라인 전압 및 고정된 라인 주파수를 가진 교류(alternating current: AC) 전력을 수용하고, 가변 전압 및 주파수를 가진 전력을 모터(50)에 제공한다. 다른 실시형태에서, 모터(50)는 AC 또는 직류(direct current: DC) 전력원으로부터 직접적으로 전력 공급받을 수 있다. 모터(50)는 VSD에 의해 또는 직접적으로 AC 또는 DC 전력원으로부터 전력 공급받을 수 있는 임의의 유형의 전기 모터, 예컨대, 전환형 자기 저항 모터, 유도 모터, 전자적으로 정류된 영구 자석 모터 또는 또 다른 적합한 모터를 포함할 수 있다.
압축기(32)는 냉매 증기를 압축하고 증기를 배출 통로를 통해 응결기(34)로 전달한다. 일부 실시형태에서, 압축기(32)는 원심 압축기일 수 있다. 압축기(32)에 의해 응결기(34)로 전달된 냉매 증기는 열을 응결기(34) 내 냉각 유체(예를 들어, 물 또는 공기)로 전달할 수 있다. 냉매 증기는 냉각 유체와의 열 전달의 결과로서 응결기(34)에서 냉매 액체로 응결될 수 있다. 응결기(34)로부터의 냉매 액체는 팽창 디바이스(36)를 통해 증발기(38)로 흐를 수 있다. 도 3의 예시된 실시형태에서, 응결기(34)는 물 냉각되고 냉각 유체를 응결기로 공급하는, 냉각탑(56)에 연결된 관 다발(54)을 포함한다.
증발기(38)로 전달된 냉매 액체는 응결기(34)에서 사용되는 동일한 냉각 유체일 수 있거나 아닐 수 있는, 또 다른 냉각 유체로부터 열을 흡수할 수 있다. 증발기(38) 내 냉매 액체는 냉매 액체로부터 냉매 증기로의 상변화를 겪을 수 있다. 도 3의 예시된 실시형태에 도시된 바와 같이, 증발기(38)는 냉각 부하(62)에 연결된 공급 라인(60S) 및 복귀 라인(60R)을 가진 관 다발(58)을 포함할 수 있다. 증발기(38)의 냉각 유체(예를 들어, 물, 에틸렌 글리콜, 염화칼슘 브라인, 염화나트륨 브라인 또는 임의의 다른 적합한 유체)는 복귀 라인(60R)을 통해 증발기(38)에 진입하고 공급 라인(60S)을 통해 증발기(38)를 나간다. 증발기(38)는 냉매와의 열 전달을 통해 관 다발(58) 내 냉각 유체의 온도를 감소시킬 수 있다. 증발기(38) 내 관 다발(58)은 복수의 관 및/또는 복수의 관 다발을 포함할 수 있다. 임의의 경우에, 냉매 증기가 증발기(38)를 나가고 흡입 라인에 의해 압축기(32)로 복귀되어 사이클을 완료한다.
도 4는 중간 회로(64)가 응결기(34)와 팽창 디바이스(36) 사이에 통합된 증기 압축 시스템(14)의 개략도이다. 중간 회로(64)는 응결기(34)에 직접적으로 유체 흐름 가능하게 연결되는 유입 라인(68)을 가질 수 있다. 다른 실시형태에서, 유입 라인(68)은 응결기(34)에 간접적으로 유체 흐름 가능하게 연결될 수 있다. 도 4의 예시된 실시형태에 도시된 바와 같이, 유입 라인(68)은 중간 용기(70)의 상류에 배치된 제1 팽창 디바이스(66)를 포함한다. 일부 실시형태에서, 중간 용기(70)는 플래시 탱크(예를 들어, 플래시 중간 냉각기)일 수 있다. 다른 실시형태에서, 중간 용기(70)는 열 교환기 또는 "표면 이코노마이저(surface economizer)"로서 구성될 수 있다. 도 4의 예시된 실시형태에서, 중간 용기(70)는 플래시 탱크로서 사용되고, 제1 팽창 디바이스(66)는 응결기(34)로부터 수용된 냉매 액체의 압력을 낮추도록(예를 들어, 액체 냉매를 팽창시키도록) 구성된다. 팽창 과정 동안, 액체의 일부는 증발할 수 있고, 따라서, 중간 용기(70)는 제1 팽창 디바이스(66)로부터 수용된 액체로부터 증기를 분리시키도록 사용될 수 있다. 부가적으로, 중간 용기(70)는 중간 용기(70)에 진입할 때 냉매 액체가 겪은 압력 강하에 기인하여(예를 들어, 중간 용기(70)에 진입할 때 겪은 용적의 신속한 증가에 기인하여) 냉매 액체의 추가의 팽창을 제공할 수 있다. 중간 용기(70) 내 증기는 압축기(32)에 의해 압축기(32)의 흡입 라인(74)을 통해 인출될 수 있다. 다른 실시형태에서, 중간 용기 내 증기는 압축기(32)의 중간 스테이지(예를 들어, 흡입 스테이지가 아님)로 인출될 수 있다. 중간 용기(70)에 수집된 액체는 팽창 디바이스(66) 및/또는 중간 용기(70) 내 팽창에 기인하여 응결기(34)를 나가는 냉매 액체보다 더 낮은 엔탈피에 있을 수 있다. 이어서 중간 용기(70)로부터의 액체는 라인(72)에서 제2 팽창 디바이스(36)를 통해 증발기(38)로 흐를 수 있다.
일부 실시형태에서, 증기 압축 시스템, 예컨대, 증기 압축 시스템(14)의 효율을 개선시키기 위해 우회 라인을 증기 압축 시스템 내에 포함하는 것이 유리할 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 증기 압축 시스템(14) 내 압력차가 비교적 낮을 때, 냉매가 응결기(34)에 그리고/또는 응결기(34)와 증발기(38) 사이의 1차 도관에 적층될 수 있거나 또는 누적될 수 있어서, 응결기(34)와 증발기(38) 사이의 냉매의 흐름을 한정하고/하거나 제한한다. 따라서, 우회 라인은 냉매의 적어도 일부를 응결기(34)로부터 증발기(38)로 1차 도관보다 흐름에 대한 더 적은 저항을 포함할 수 있는, 대안적인 흐름 경로(예를 들어, 1차 도관에 의해 제공된 흐름 경로의 대안)를 따라 지향시킬 수 있다. 일부 실시형태에서, 우회 라인이 냉매를 증발기(38)의 하단부를 향하여 지향시켜서, 중력이 냉매를 응결기(34)로부터 증발기(38)로 적어도 부분적으로 향하게 할 수 있다. 부가적으로, 응결기(34) 내 액체로부터의 압력 헤드는 또한 냉매를 응결기(34)로부터 우회 라인을 통해 증발기(38)로 지향시키는 것에 기여할 수 있다. 게다가, 제어 시스템, 예컨대, 제어 패널(40)이 우회 라인을 선택적으로 작동시켜서 응결기(34)로부터 증발기(38)로의 냉매의 흐름을 제어할 수 있다. 예를 들어, 마이크로프로세서(40)는 적층이 응결기(34)와 증발기(38) 사이에서 발생하고/하거나 응결기(34) 및/또는 증발기(38) 내 냉매의 레벨이 설정값 레벨에 도달한다는 결정에 기초하여 우회 라인을 작동시킬 수 있다.
도 5는 증기 압축 시스템(14)의 효율을 향상시키기 위해 제어 패널(40)의 마이크로프로세서(44)에 의해 제어되는 하나 이상의 컴포넌트를 포함할 수 있는 회로(76)(예를 들어, 증기 압축 시스템(14)의 일부)의 실시형태를 예시하는 개략도이다. 회로(76)는 1차 도관(78)을 통해 증발기(38)의 상단부(80)에 유체 흐름 가능하게 결합된 응결기(34)를 포함한다. 1차 도관(78)은 응결기(34)로부터 증발기(38)의 상단부(80)로의 냉매의 흐름을 조정하는, 팽창 디바이스(36)를 포함할 수 있다. 응결기(34)는 응결기(34)의 액체 수집부(91)에 배치된 제1 유체 레벨(90)을 갖는다. 예를 들어, 응결기(34)의 액체 수집부(91)는 액체상의 냉매를 포함하는 응결기(34)의 내부의 일부일 수 있다. 일부 실시형태에서, 응결기(34)의 액체 수집부(91)는 적어도 75 용적% 액체 냉매, 적어도 90 용적% 액체 냉매, 적어도 95 용적% 액체 냉매, 또는 적어도 99 용적% 액체 냉매를 포함할 수 있다. 부가적으로, 도 5의 예시된 실시형태에 도시된 바와 같이, 증발기(38)는 제2 유체 레벨(92)을 갖고, 유체 레벨(90 및 92) 중 하나 또는 둘 다가 하나 이상의 액체 레벨 프로브(93)에 의해 모니터링될 수 있다.
예시된 바와 같이, 회로(76)는 응결기(34)를 증발기(38)의 하단부(86)에서 증발기(38)에 유체 흐름 가능하게 결합시키는 2차 도관(82)(예를 들어, 우회 도관, 제2 도관, 우회 라인)을 포함한다. 도 5의 예시된 실시형태가 2차 도관(82)을 1차 도관(78)으로부터의(예를 들어, 1차 도관(78)의 일부에 직접적으로 결합된) 연장부로서 도시하지만, 다른 실시형태에서, 2차 도관(82)은 1차 도관(78)으로부터 분리될 수 있다. 즉, 2차 도관(82)과 1차 도관(78) 둘 다는 응결기(34)의 액체 수집부(91)에 물리적으로 결합될 수 있다. 또한, 2차 도관(82)은 2차 도관(82)을 통한 유체 흐름을 조절할 수 있고/있거나 선택적으로 가능하게 할 수 있고(예를 들어, 밸브(88)는 제어 패널(40)에 통신 가능하게 결합될 수 있음) 따라서, 응결기(34)로부터 증발기(38)로의 유체 흐름을 가능하게 할 수 있는 밸브(88)를 포함한다.
일반적으로, 2차 도관(82)은 1차 도관(78)에 그리고/또는 응결기(34)에 누적(예를 들어, 축적)되는 냉매를 위한 우회 도관이다. 즉, 2차 도관(82)은 냉매를 응결기(34)로부터 증발기(38)로 흐르게 하기 위한 부가적인 흐름 경로(예를 들어, 1차 도관(78)에 의해 획정된 흐름 경로와는 적어도 부분적으로 다른 흐름 경로)를 제공한다. 2차 도관(82)에 의해 제공된 부가적인 흐름 경로는 1차 도관(78)과 비교할 때 냉매 흐름에 대한 더 적은 저항을 포함할 수 있다. 예를 들어, 1차 도관(78)은 냉매를 일반적으로 증발기(38)의 수직 방향(97)에 대해 상향으로 증발기(38)의 상단부(80)를 향하게 지향시킨다. 2차 도관(82)은 냉매를 일반적으로 증발기(38)의 수직 방향(97)에 대해 하향으로 증발기(38)의 하단부(86)를 향하게 지향시킨다. 따라서, 냉매가 2차 도관(82)에서 중력에 대항하여 흐를 수 없기 때문에 냉매를 응결기(34)로부터 2차 도관(82)을 따라 증발기(38)로 흐르게 하기 위해 더 적은 유체 압력 또는 힘이 필요하다.
부가적으로 또는 대안적으로, 응결기(34)의 위치는 플로어 또는 지면에 배치되는 증기 압축 시스템(14)의 기저부에 대해 증발기(38)의 위일 수 있다. 이와 같이, 중력은 냉매를 응결기(34)로부터, 2차 도관(82)을 통해, 증발기(38)의 하단부(86)를 통하여 증발기(38)로 지향시킨다. 따라서, 응결기(34)와 증발기(38) 사이의 높이차(95)는 2차 도관(82)을 통한 냉매의 흐름을 용이하게 한다. 부가적으로, 응결기(34)의 액체 수집부(91) 내 액체 레벨(90)은 냉매를 2차 도관(82)을 통해 증발기(38)로 더 지향시키는 압력 헤드를 생성할 수 있다.
도 5에 예시된 증발기(38)는 하이브리드 강하막 및 만액식 증발기일 수 있다. 일부 실시형태에서, 증발기(38)는 강하막 증발기, 만액식 증발기, 또는 둘 다로서 작동할 수 있다. 예를 들어, 증발기(38)는 냉매가 1차 도관(78)을 통해 그리고 증발기(38)의 상단부(80)를 통하여 증발기(38)로 흐를 때 강하막 증발기로서 작동할 수 있다. 증발기(38)는 증발기(38)의 상단부(80)로부터 그리고 관 위에 떨어지는 냉매와 열 연통하는, 작동 유체를 배치하는 제1 관 다발을 포함할 수 있다. 제1 관 다발과 접촉하는 냉매가 작동 유체로부터 열 에너지를 흡수할 수 있고, 이는 상단부(80)를 통해 증발기(38)로 지향되는 냉매의 적어도 일부가 기화(예를 들어, 액체상으로부터 기상으로 전이)되게 할 수 있다.
부가적으로, 증발기(38)는 냉매가 2차 도관(82)을 통해 증발기(38)의 하단부(86)로 흐를 때(예를 들어, 응결기(34)와 증발기(38) 간의 압력차가 비교적 작을 때) 만액식 증발기로서 작동할 수 있다. 증발기(38)는 증발기의 하단부(86)에 누적되는 액체 냉매에 의해 둘러싸인 제2 관 다발을 포함할 수 있다. 제2 관 다발은 또한 제2 관 다발을 통해 흐를 수 있는, 작동 유체와 열 연통하는 냉매를 배치할 수 있다. 이어서 제2 관 다발을 둘러싸는 액체 냉매는 작동 유체로부터 열 에너지를 흡수할 수 있고 기화(예를 들어, 액체상으로부터 기상으로 전이)될 수 있다. 게다가 더, 냉매가 1차 도관(78)과 2차 도관(82) 둘 다를 통해 증발기(38)의 상단부(80) 및 하단부(86)로 각각 흐를 때 증발기(38)는 강하막 증발기와 만액식 증발기(예를 들어, 하이브리드 강하막 증발기, 또는 하이브리드 만액식 증발기, 또는 하이브리드 강하막 및 만액식 증발기) 둘 다로서 동시에 작동할 수 있다. 다른 실시형태에서, 증발기(38)는 하이브리드 강하막 및 만액식 증발기 대신 또 다른 적합한 유형의 증발기를 포함할 수 있다.
도 6은 2차 도관(82)이 증발기(38)의 측면부(94)에서 증발기(38)에 결합되는 회로(76)(예를 들어, 증기 압축 시스템(14)의 일부)의 실시형태를 예시하는 개략도이다. 2차 도관(82)이 증발기(38)의 측면부(94)에서 증발기(38)에 물리적으로 결합되지만, 2차 도관(82)은 여전히 냉매를 증발기(38)의 하단부(86)로 지향시킨다(예를 들어, 액체 냉매가 중력을 통해 하단부(86)로 떨어진다). 따라서, 냉매가 증발기(38)의 하단부(86)로 흘러서 증발기(28)의 제2 관 다발을 둘러싸기 때문에 2차 도관(82)을 통해 증발기(38)로 지향되는 냉매는 증발기(38)가 만액식 증발기로서 작동하게 한다.
도 6의 예시된 실시형태에 도시된 바와 같이, 회로(76)는 1차 도관(78)을 통해 증발기(38)의 상단부(80)에 유체 흐름 가능하게 결합된 응결기(34)를 포함한다. 1차 도관(78)은 1차 도관(78)을 통한 냉매의 흐름을 조정할 수 있는 팽창 밸브(36)를 포함한다. 부가적으로, 예시된 바와 같이, 도 6의 회로(76)는 응결기(34)로부터 증발기(38)의 하단부(86)로의 냉매 흐름을 조절하고/하거나 선택적으로 가능하게 하는, 밸브(88)를 가진 2차 도관(82)을 포함한다. 도 5를 참조하여 위에서 논의된 바와 같이, 응결기(34)는 제1 액체 레벨(90)을 갖고, 증발기(38)는 제2 액체 레벨(92)을 갖고, 액체 레벨(90 및 92) 중 하나 또는 둘 다는 액체 레벨 프로브(93)에 의해 모니터링될 수 있다.
액체 레벨 프로브(93)는 팽창 밸브(36) 및/또는 밸브(88)의 개도량을 조정하도록 활용될 수 있는, 피드백을 제어 패널(40)(예를 들어, 마이크로프로세서(44))에 제공할 수 있다. 예를 들어, 팽창 밸브(36)와 밸브(88) 둘 다는 제어 패널(40)의 마이크로프로세서(44)에 통신 가능하게 결합된다. 이와 같이, 마이크로프로세서(44)는 증발기(38)에 대한(예를 들어, 하단부(86) 또는 측면부(94)에서 증발기(38)에 결합된) 2차 도관(82)의 위치와 관계 없이 회로(76)의 작동 조건(예를 들어, 액체 레벨 프로브(93)로부터 응결기(34) 내 액체 레벨을 나타내는 피드백)에 기초하여 팽창 밸브(36) 및/또는 밸브(88)의 개도량을 조정하도록 구성될 수 있다. 팽창 밸브(36) 및 밸브(88)의 작동은 마이크로프로세서(44)로부터(예를 들어, 하나 이상의 액체 레벨 프로브(93) 및/또는 다른 적합한 센서로부터) 수신된 신호에 기초하여 조정될 수 있다. 즉, 팽창 밸브(36) 및 밸브(88)는 응결기(34)와 증발기(38) 간의 압력차를 나타내는 피드백에 기초하여 개방될 수 있고 폐쇄될 수 있다. 응결기(34)와 증발기(38) 간의 압력차를 나타내는 피드백은 응결기(34) 내 냉매의 액체 레벨, 증발기(38) 내 냉매의 액체 레벨, 1차 도관(78) 내 냉매의 액체 레벨, 응결기(34) 내 압력 또는 온도, 증발기(38) 내 압력 또는 온도, 증기 압축 시스템(14)에 포함된 압축기(예를 들어, 압축기(32))에 공급되는 전력의 양, 압축기(예를 들어, 압축기(32))의 속도, 1차 도관(78) 내 냉매의 유량, 증기 압축 시스템(14)의 또 다른 부분 내 냉매의 유량, 또 다른 적합한 매개변수, 또는 이들의 임의의 조합에 기초할 수 있다. 팽창 밸브(36) 및 밸브(88)의 개도량을 조정하기 위한 제어 방식은 도 8을 참조하여 아래에 더 상세히 논의된다.
도 7은 외기 냉각 회로(96)(예를 들어, 증기 압축 시스템(14)의 일부)의 실시형태를 예시하는 개략도이다. 일부 실시형태에서, 회로(76)는 외기 냉각 회로(96)의 적어도 일부이다. 증기 압축 시스템(14)은 증기 압축 시스템(14)의 효율을 더 개선시키기 위해 외기 냉각을 활용할 수 있다. 도 7의 예시된 실시형태에 도시된 바와 같이, 외기 냉각 회로(96)는 1차 도관(78)을 통해 증발기(38)의 상단부(80)에 유체 흐름 가능하게 결합된 응결기(34)를 포함한다. 1차 도관(78)은 1차 도관(78)을 통해 증발기(38)로 지향된 냉매의 흐름을 조정할 수 있는, 팽창 밸브(36)를 포함한다. 응결기(34)는 제1 액체 레벨(90)을 갖고, 증발기(38)는 제2 액체 레벨(92)을 갖고, 액체 레벨(90 및 92) 중 하나 또는 둘 다는 액체 레벨 프로브(93)에 의해 모니터링될 수 있다. 도 7에 예시된 바와 같이, 2차 도관(82)은 증발기(38)의 하단부(86)에 물리적으로 결합된다. 다른 실시형태에서, 2차 도관(82)은 증발기(38)의 측면부(94)에 물리적으로 결합될 수 있다. 임의의 경우에, 2차 도관(82)을 통해 흐르는 냉매는 증발기(38)의 하단부(86)로 지향될 수 있다. 또한, 2차 도관(82)은 응결기(34)로부터 2차 도관(82)을 통해 증발기(38)로의 냉매 흐름을 조절하고/하거나 선택적으로 가능하게 하는, 밸브(88)를 포함한다.
외기 냉각 회로(96)는 또한 제3 도관(100)을 통해 증발기(38)에 유체 흐름 가능하게 결합된 압축기(98)(예를 들어, 압축기(32))를 포함한다. 도시된 바와 같이, 압축기(98)는 증발기(38)로부터 냉매(예를 들어, 증기 냉매)의 흐름(102)을 끌어내고 냉매의 흐름(102)을 응결기(34)로 지향시키도록 구성된다. 압축기(98)가 도 5 및 도 6에 예시되지 않지만, 도 5 및 도 6의 회로(76)가 또한 압축기(98)를 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
외기 냉각 조건 동안(예를 들어, 주위 온도가 설정값 미만으로 떨어질 때), 압축기(98)는 턴 오프될 수 있거나 또는 정상 작동 때(예를 들어, 주위 온도가 설정값 이상일 때)보다 더 낮은 용량으로 실행될 수 있다. 우회 라인(예를 들어, 2차 도관(82))은 기계력(예를 들어, 압축기(98) 및/또는 펌프를 통해 생성된 압력차) 없이 증발기(38)에 도달하기 위해 액체 냉매를 위한 경로를 제공함으로써 외기 냉각 회로(96)의 작동을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 증기 냉매는 증발기(38)와 응결기(34) 간의 압력차 및/또는 온도차를 통해서, 증발기(38)로부터 제3 도관(100)을 통해, 압축기(98)를 통해, 제4 도관(104)을 통해 응결기(34)로 흐를 수 있다. 이어서 증기 냉매가 액체로 응결되고 응결기(34)의 액체 수집부(91)에 수집된다. 게다가, 밸브(88)가 개방 위치를 향하여 조정될 때, 우회 라인(예를 들어, 2차 도관(82))은 액체 냉매가 중력(및/또는 응결기(34)의 액체 수집부(91)에 수집되는 액체로부터의 압력 헤드)을 통해서 응결기(34)로부터 증발기(38)로 흐르게 한다. 이와 같이, 기계력, 예컨대, 압축기(98) 및/또는 펌프가 외기 냉각 동안 활용되지 않고 전력 입력이 감소된다.
도 8은 본 개시내용의 양상에 따른, 회로(76) 및/또는 외기 냉각 회로(96)의 밸브(36) 및/또는 밸브(88)를 작동시키기 위한 과정(110)의 실시형태를 예시하는 흐름도이다. 본 명세서에서 논의되는 단계가 단지 예시적이고, 특정한 단계가 생략될 수 있거나 또는 아래에서 설명된 순서와는 상이한 순서로 수행될 수 있다는 것이 이해된다. 일부 실시형태에서, 과정(110)이 비휘발성 메모리(46)에 저장될 수 있고 제어 패널(40)의 마이크로프로세서(44)에 의해 실행될 수 있거나 또는 다른 적합한 메모리에 저장될 수 있고 다른 적합한 처리 회로망에 의해 실행될 수 있다.
도 8의 예시된 실시형태에 도시된 바와 같이, 블록(112)에서, 마이크로프로세서(44)는 응결기(34)와 증발기(38) 간의 압력차를 나타내는 피드백을 수신한다. 응결기(34)와 증발기(38) 간의 압력차를 나타내는 피드백은 응결기(34) 내 냉매의 액체 레벨, 증발기(38) 내 냉매의 액체 레벨, 1차 도관(78) 내 냉매의 액체 레벨, 응결기(34) 내 압력 또는 온도, 증발기(38) 내 압력 또는 온도, 증기 압축 시스템(14)에 포함된 압축기(예를 들어, 압축기(32))에 공급되는 전력의 양, 압축기(예를 들어, 압축기(32))의 속도, 1차 도관(78) 내 냉매의 유량, 증기 압축 시스템(14)의 또 다른 부분 내 냉매의 유량, 또 다른 적합한 매개변수, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 다른 실시형태에서, 마이크로프로세서(44)는 증기 압축 시스템(14)의 성능 또는 능력 또는 냉매의 상을 나타내는 임의의 매개변수와 관련된 피드백을 수신할 수 있다.
블록(114)에서, 마이크로프로세서(44)는 피드백을 설정값과 비교할 수 있다. 예를 들어, 마이크로프로세서(44)는 응결기(34) 내 냉매의 액체 레벨이 설정값 레벨 초과라고 결정할 수 있다. 이와 같이, 블록(116)에서, 마이크로프로세서(44)가 제어 신호를 전송하여 밸브(88)를 작동(예를 들어, 부분적으로 또는 완전히 개방)하여 2차 도관(82)을 통해 응결기(34)(및/또는 1차 도관(78))를 증발기(38)에 유체 흐름 가능하게 결합시킬 수 있다. 밸브(88)는 스텝 밸브, 솔레노이드 밸브, 연속 조절 밸브, 또는 임의의 적합한 밸브일 수 있다. 일반적으로, 마이크로프로세서(44)는 응결기(34)와 증발기(38) 간의 압력차를 나타내는 피드백 및/또는 또 다른 적합한 작동 매개변수에 기초하여 증기 압축 시스템(14)의 작동을 조절할 수 있다.
일부 실시형태에서, 마이크로프로세서(44)는 밸브(88)를 작동시키기 전에 팽창 밸브(36)의 개도량을 결정할 수 있다. 예를 들어, 마이크로프로세서(44)는 팽창 밸브(36)가 완전히 개방되지 않는다고 결정할 수 있다. 이와 같이, 마이크로프로세서(44)가 제어 신호를 전송하여 밸브(88)를 개방하는 것보다는 오히려, 마이크로프로세서(44)는 제어 신호를 전송하여 팽창 밸브(36)를 계속해서 작동(예를 들어, 개방하거나 또는 점증적으로 개방)시킬 수 있다. 이 과정은 밸브(36)가 완전히 개방된 위치에 있을 때까지 반복될 수 있다. 일단 팽창 밸브(36)가 완전히 개방된 위치에 있거나 또는 또 다른 적합한 설정값 위치에 도달한다면, 마이크로프로세서(44)는 제어 신호를 전송하여 밸브(88)를 작동(예를 들어, 개방)시킬 수 있다. 즉, 마이크로프로세서(44)는 팽창 밸브(36)가 완전히 개방되거나 또는 충분히 개방(예를 들어, 응결기(34)와 증발기(38) 간의 압력차를 나타내는 피드백이 특정한 설정값 이하에 있도록 개방)될 때까지 밸브(88)를 개방하기 위해 제어 신호를 전송하지 않을 수 있다. 일부 실시형태에서, 마이크로프로세서(44)는 응결기(34)와 증발기(38) 간의 압력차를 나타내는 피드백이 설정값에 도달하기 전에 제어 신호를 전송하여 밸브(88)를 개방할 수 있다. 예를 들어, 마이크로프로세서(44)는 응결기(34)와 증발기(38) 간의 압력차를 나타내는 피드백이 설정값의 80%에 도달할 때 제어 신호를 전송하여 밸브(88)를 작동(예를 들어, 개방)시킬 수 있다.
일부 실시형태에서, 마이크로프로세서(44)는 밸브(88)가 개방되어야 한다고 마이크로프로세서(44)가 결정할 때 제어 신호를 전송하여 팽창 밸브(36)를 작동(예를 들어, 폐쇄)시킬 수 있다. 예를 들어, 밸브(88)가 작동(예를 들어, 마이크로프로세서(44)로부터 제어 신호를 통해 개방 위치를 향하여 조정)되기 전 또는 후에, 팽창 밸브(36)는 부분적으로 폐쇄(예를 들어, 50%)될 수 있거나 또는 완전히 폐쇄될 수 있다. 이어서 마이크로프로세서(44)는 제어 신호를 전송하여 밸브(88)를 작동(예를 들어, 개방)시킬 수 있다.
일부 실시형태에서, 마이크로프로세서(44)는 응결기(34)와 증발기(38) 간의 압력차를 나타내는 피드백에 기초하여 밸브(88)를 점증적으로 개방하도록 구성된다. 예를 들어, 밸브(88)는 완전히 개방된 위치와 완전히 폐쇄된 위치 사이의 복수의 위치를 가진 스텝 밸브일 수 있다. 이와 같이, 마이크로프로세서(44)는 밸브(88)의 부분을 조정하여 2차 도관(82)을 통한 냉매의 흐름을 점증적으로 증가시킬 수 있거나 또는 감소시킬 수 있다.
비제한적인 예로서, 마이크로프로세서(44)는 응결기(34) 내 액체 레벨(90)을 모니터링하도록 구성된 액체 레벨 센서(93)로부터 피드백을 수신할 수 있다. 마이크로프로세서(44)는 응결기(34) 내 액체 레벨(90)이 제어 패널(40)의 비휘발성 메모리(46)에서 프로그래밍된 설정값을 초과한다는 피드백을 수신할 수 있다. 이와 같이, 마이크로프로세서(44)는 신호를 밸브(88)(예를 들어, 밸브(88)의 작동기)로 전송하여 밸브(88)를 개방 위치를 향하게 조정할 수 있다. 위에서 제시된 바와 같이, 일부 실시형태에서, 마이크로프로세서(44)는 팽창 밸브(36)의 개도량을 결정할 수 있고 팽창 밸브(36)의 개도량에 기초하여 밸브(88)의 개도량을 조정할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 응결기(34) 내 액체 레벨(90)이 설정값을 초과할 때 마이크로프로세서(44)는 부가적인 제어 신호를 팽창 밸브(36)(예를 들어, 팽창 밸브(36)의 작동기)로 전송하여 팽창 밸브(36)를 폐쇄된 위치를 향하여 조정할 수 있다. 다른 실시형태에서, 마이크로프로세서(44)는 2차 도관(82)을 통해 증발기(38)로의 냉매 흐름의 지체 시간(예를 들어, 밸브(88)의 개방과 2차 도관(82)을 통해 증발기(38)에 진입하는 냉매의 흐름 간의 지체 시간)을 처리하기 위해 밸브(88)를 개방할 때 팽창 밸브(36)를 개방 위치를 향하게 조정할 수 있다. 게다가 또한, 마이크로프로세서(44)는 액체 레벨(90)을 타깃 레벨로 유지하기 위해 응결기(34) 내 액체 레벨(90)에 기초하여 팽창 밸브(36)와 밸브(88) 둘 다를 조절할 수 있다. 예를 들어, 마이크로프로세서(44)는 응결기(34) 내 액체 레벨(90)을 타깃 레벨로 유지하기 위해 팽창 밸브(36), 밸브(88), 또는 둘 다의 개도량을 연속적으로, 또는 상당히 연속적으로 조정할 수 있다.
본 개시내용은 응결기와 증발기 사이에 우회 라인을 포함하는 증기 압축 시스템에 관한 것이다. 우회 라인은 응결기와 증발기 간의 압력차를 나타내는 피드백에 기초하여 비교적 작은 저항을 가진 흐름 경로를 통해 응결기를 증발기에 선택적으로 유체 흐름 가능하게 결합시킬 수 있다. 우회 라인이 응결기를 증발기에 유체 흐름 가능하게 결합시킬 때, 비교적 작은 저항을 가진 흐름 경로가 중력을 활용하여 냉매를 응결기로부터 증발기로 지향시킬 수 있기 때문에 응결기로부터 증발기로의 냉매의 흐름이 용이해질 수 있다. 예를 들어, 우회 라인에 의해 형성된 흐름 경로는 일반적으로 응결기로부터 증발기로 하향 방향으로 정렬될 수 있다. 일부 실시형태에서, 우회 라인은 증발기의 측면 또는 하단부에 연결될 수 있다. 임의의 경우에, 우회 라인을 통해 증발기로 흐르는 냉매가 증발기의 하단부를 향하여 지향되고, 증발기의 하단부에 누적된다.
본 개시내용의 오직 특정한 특징 및 실시형태가 예시 및 설명되었지만, 많은 변경 및 변화(예를 들어, 다양한 소자의 크기, 치수, 구조, 형상 및 비율, 매개변수(예를 들어, 온도, 압력 등)의 값, 장착 배열, 재료 용도, 컬러, 배향 등의 변경)가 청구범위에 언급된 주제의 새로운 교시내용 및 이점으로부터 실질적으로 벗어나는 일 없이 당업자에게 떠오를 수 있다. 임의의 과정 또는 방법 단계의 순서 또는 시퀀스는 대안적인 실시형태에 따라 변경 또는 재배열될 수 있다. 따라서, 첨부된 청구범위가 본 개시내용의 참된 정신 내에 속하는 것으로서 모든 이러한 변경 및 변화를 포함하는 것으로 의도된다는 것이 이해된다. 게다가, 예시적인 실시형태의 간결한 설명을 제공하기 위해서, 실제 구현예의 모든 특징(즉, 본 개시내용을 수행하는 현재 고려되는 최상의 모드와 관련되지 않은 것 또는 청구된 실시형태를 가능하게 하는 것과 관련되지 않은 것)이 설명되지 않을 수 있다. 임의의 이러한 실제 구현예의 개발에서, 임의의 엔지니어링 또는 설계 프로젝트에서와 같이, 수많은 구현 특정한 결정이 이루어질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 이러한 개발 노력이 복잡할 수 있고 시간 소모적일 수 있지만, 그럼에도 불구하고 과도한 실험 없이, 본 개시내용의 이득을 가진 당업자에게는 설계, 제조 및 제작의 일상적인 일일 것이다.

Claims (20)

  1. 증기 압축 시스템으로서,
    응결기의 액체 수집부와 증발기를 유체 흐름 가능하게 결합시키는 제1 도관으로서, 냉매의 제1 흐름을 상기 응결기로부터 상기 증발기의 제1 유입부로 지향시키도록 구성되는, 상기 제1 도관;
    상기 응결기의 상기 액체 수집부와 상기 증발기를 유체 흐름 가능하게 결합시키는 제2 도관-상기 제2 도관은 냉매의 제2 흐름을 중력을 통해 상기 응결기로부터 상기 증발기의 제2 유입부로 지향시키도록 구성되고, 상기 제1 유입부는 상기 증발기의 수직 높이에 대해 상기 제2 유입부 위에 배치됨;
    상기 제2 도관을 따라 배치된 밸브; 및
    상기 응결기와 상기 증발기 간의 압력차를 나타내는 피드백에 기초하여 상기 밸브의 개도량을 조정하도록 구성된 제어기를 포함하는, 증기 압축 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 응결기의 상기 액체 수집부는 액체상인 냉매를 포함하는 상기 응결기의 내부의 일부를 포함하는, 증기 압축 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 응결기와 상기 증발기 간의 상기 압력차를 나타내는 상기 피드백은 상기 응결기의 상기 액체 수집부의 액체 레벨을 포함하는, 증기 압축 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 응결기의 상기 액체 수집부의 상기 액체 레벨이 설정값 이상일 때 상기 제어기는 상기 밸브를 개방 위치를 향하게 조정하도록 구성되는, 증기 압축 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 증발기는 하이브리드 강하막 증발기인, 증기 압축 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 도관은 상기 하이브리드 강하막 증발기의 상단부에 결합되도록 구성되는, 증기 압축 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 도관은 상기 하이브리드 강하막 증발기의 하단부에 결합되도록 구성되는, 증기 압축 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 도관을 따라 배치된 밸브를 포함하는, 증기 압축 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 응결기의 상기 액체 수집부의 액체 레벨이 설정값 이하일 때 상기 밸브를 폐쇄된 위치를 향하게 조정하도록 구성된 제어기를 포함하는, 증기 압축 시스템.
  11. 증기 압축 시스템으로서,
    상기 증기 압축 시스템의 냉매를 수용하고 제1 작동 유체와 열교환 관계로 상기 냉매를 배치하도록 구성되는 응결기;
    제2 작동 유체와 열교환 관계로 상기 냉매를 배치하도록 구성되는 증발기;
    상기 증발기에 연결되고 상기 증발기를 응결기에 유체 흐름 가능하게 결합하는 1차 도관;
    상기 증발기에 연결되고 상기 증발기를 응결기에 유체 흐름 가능하게 결합하는 우회 도관;
    상기 우회 도관을 따라 배치된 밸브; 및
    상기 응결기와 상기 증발기 간의 압력차를 나타내는 피드백에 기초하여 상기 밸브의 개도량을 조정하도록 구성되는 제어기를 포함하고, 상기 1차 도관은 상기 증발기의 상단부에서 상기 증발기에 연결되고, 상기 우회 도관은 상기 증발기의 수직 높이에 대해 상기 1차 도관 아래의 위치에서 상기 증발기에 연결되는, 증기 압축 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 1차 도관과 상기 우회 도관은 서로에 대해 직접적으로 결합되는, 증기 압축 시스템.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 1차 도관은 상기 응결기와 상기 증발기 사이에서 연장되고, 상기 우회 도관은 상기 1차 도관과 상기 증발기 사이에서 연장되는, 증기 압축 시스템.
  14. 삭제
  15. 증기 압축 시스템으로서,
    압축기로부터 기상인 냉매를 수용하도록 구성되는 응결기로서, 상기 냉매로부터 제1 작동 유체로의 열전달을 통해 상기 냉매를 기상으로부터 액체상으로 응결시키도록 구성되는, 상기 응결기;
    제1 도관을 통해 그리고 제2 도관을 통해 상기 응결기에 유체 흐름 가능하게 결합되는 증발기로서, 제2 작동 유체로부터 상기 냉매로의 열전달을 통해 상기 냉매를 액체상에서 기상으로 증발시키도록 구성되는, 상기 증발기; 및
    상기 응결기의 액체 냉매 레벨이 설정값 범위 이외에 있을 때 상기 증기 압축 시스템의 작동을 조절하여 상기 냉매를 상기 제1 도관, 상기 제2 도관 또는 둘 다를 통해 상기 증발기로 지향시키도록 구성되는, 제어기를 포함하고,
    상기 제1 도관은 상기 증발기의 상단부에서 상기 증발기에 연결되고, 상기 제2 도관은 상기 증발기의 수직 높이에 대해 상기 제1 도관 아래의 위치에서 상기 증발기에 연결되는, 증기 압축 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 도관과 상기 제2 도관 둘 다는 상기 응결기의 액체 수집부에 결합되는, 증기 압축 시스템.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제어기에 통신 가능하게 결합되는 제1 밸브를 포함하되, 상기 제어기는 상기 응결기의 상기 액체 냉매 레벨에 기초하여 상기 제1 밸브의 개도량을 조정하여 상기 응결기로부터 상기 제1 도관을 통해 상기 증발기로 상기 냉매의 제1 흐름을 제어하도록 구성되는, 증기 압축 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제어기에 통신 가능하게 결합되는 제2 밸브를 포함하되, 상기 제어기는 상기 응결기의 상기 액체 냉매 레벨에 기초하여 상기 제2 밸브의 개도량을 조정하여 상기 응결기로부터 상기 제2 도관을 통해 상기 증발기로 상기 냉매의 제2 흐름을 제어하도록 구성되는, 증기 압축 시스템.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 증발기는 하이브리드 강하막 증발기인, 증기 압축 시스템.
  20. 제15항에 있어서, 상기 압축기는 상기 냉매를 상기 응결기와 상기 증발기 사이에서 순환시키도록 구성되고, 상기 제어기는 상기 압축기에 통신 가능하게 결합되고, 주위 온도가 설정값 주위 온도 미만으로 떨어질 때 상기 제어기는 상기 압축기를 정지시키도록 구성되는, 증기 압축 시스템.
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