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KR890000408B1 - 가역 밀봉형 압축기 - Google Patents

가역 밀봉형 압축기 Download PDF

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KR890000408B1
KR890000408B1 KR1019850008239A KR850008239A KR890000408B1 KR 890000408 B1 KR890000408 B1 KR 890000408B1 KR 1019850008239 A KR1019850008239 A KR 1019850008239A KR 850008239 A KR850008239 A KR 850008239A KR 890000408 B1 KR890000408 B1 KR 890000408B1
Authority
KR
South Korea
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valve
compressor
conduit
fluid
reversible
Prior art date
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Expired
Application number
KR1019850008239A
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English (en)
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KR860004242A (ko
Inventor
추 츄웨이
엔. 판데야 프카카쉬
Original Assignee
캐리어 코오포레이숀
카텐 에프. 길맨
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.)
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Publication date
Application filed by 캐리어 코오포레이숀, 카텐 에프. 길맨 filed Critical 캐리어 코오포레이숀
Publication of KR860004242A publication Critical patent/KR860004242A/ko
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Publication of KR890000408B1 publication Critical patent/KR890000408B1/ko
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Abstract

내용 없음.

Description

가역밀봉형 압축기
제1도는 본 발명에 적용하는 밀봉형 압축기의 외부용기를 통해 도시한 수직 단면도.
제2도는 모우터가 제거된 밀봉형 압축기 외부용기의 부분단면 평면도.
제3도는 저압측 압축기내에서의 스푸울밸브의 제1위치를 도시하는 단면도.
제4도는 저압측 압축기내에서의 스푸울밸브의 제2위치를 도시하는 단면도.
제5도는 고압측 압축기내에서의 수정된 스푸울밸브의 제1위치를 도시하는 단면도.
제6도는 고압측 압축기내에서의 수정스푸울밸브의 제2위치를 도시하는 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
12 : 외부 용기 15 : 흡입실
19 : 방출도판 30 : 솔레노이드밸브
32 : 솔레노이드 40 : 스푸울밸브
42 : 스푸울 56 : 스프링
본 발명은 가역 밀봉형 압축기에 관한 것이다.
열 펌프에서 가열모우드로부터 냉각모우드로 또는 역방향으로의 스위치 전환은 각각 응축기 및 증발기로서 사용되는 코일이 그 기능을 바꾸도록 냉매의 유동방향을 역전시킨다. 유동방향의 전환은 일반적으로 압축기의 외부에 위치한 밸브기구에 의하여 이루어진다. 몇몇 형태의 압축기에서, 역유동을 성취하기 위하여 이 압축기를 양방향으로 선별적으로 구동시킬수 있다.
통상형태의 밀봉식 압축기에서, 외부용기를 통해 설치된 두 유체도 관중의 하나를 통해 압축기 배출류를 선별적으로 지향시키기 위하여 외부용기내에 스푸울밸브가 배치된다. 동시에, 두 유체도관중 다른 하나는 흡입플리넘을 구성하는 외부용기의 내부에 연결된다. 스푸울밸브는 스푸울의 일단이 솔레노이드밸브의 조절하에서 압축기 배출류에 의한 압력을 받을때 스프링 가압력에 반하면서 이동된다. 이리하여, 본 발명의 압축기에서는 시스템의 부피증가와 제작비의 증가로 초래하는 복잡한 배관기구 같은 부수 복합구조물대신 4방 밸브등을 압축기의 외부용기내에 설치하여 유동경로의 역전을 달성할 수 있다. 본 발명은 또한 변경 실시에 의해 고압 압축기에서도 사용될 수 있다.
본 발명의 목적은 모우터를 역전시키지 않고도 압축기가 역유동을 수행할수 있도록하는 장치를 마련하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 열 펌프에 적용할 수 있도록 압축기를 가역 압축기로 변환시키기 위한 것이며, 또한 실시예를 변경하여 저압 압축기 또는 고압 압축기에서 사용할수 있는 압축기의 역전기구를 제공하는 것이다. 본 발명의 상기 목적과 기타 제반목적은 하기된 바와같이 본 발명에 의하여 성취될 것이다.
스푸울밸브는 솔레노이드밸브의 조절하에서 두 위치 사이에서 이동된다. 스푸울밸브는 압축기의 외부용기내에 배치되며, 제1위치에서는 외부용기를 통해 설치된 제1도관과 압축기의 방출도관 사이에 유체경로를 마련하여 외부용기의 내부와 외부용기를 통해 설치된 제2도관 사이에 유체유동을 허용한다. 또한 제2위치에서는, 외부용기를 통해 설치된 제2도관과 압축기의 방출도관 사이에 유체경로를 마련하여 상기 제1도관과 외부 용기의 내부사이에 유체유동을 허용한다. 제2실시예에서, 본 발명의 스푸울밸브는 외부용기를 통해 설치된 두 고관중의 하나와 압축기의 흡입도관 사이에 유체유동을 제공하여 방출플리넘을 구성하는 외부용기의 내부와 상기 두 도관중의 다른하나 사에에 유체유동을 허용한다.
본 발명의 보다 완전한 이해를 위하여, 이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대해 설명한다.
제1도 및 제2도를 참조하면, 하부부재(13)과 상부부재(14)로 이루어지는 외부용기(12)를 갖는 저압측 밀봉형 압축기(10)이 도시된다. 외부용기(12)내에는 단일방향 모우터(16) 및 왕복압축기(18)이 설치된다. 2개의 도관(20, 22)가 외부용기(12)를 통해 신장하는 형식으로 설치된다. 도관(20, 22)는 유동방향에 따라 응축기로서 혹은 증발기로서 작용하는 적어도 두개의 열전달코일(도시하지 않음)을 구비하는 유체경로를 통해 서로 연결된다. 이제까지 설명된 구조는 통상적인 것이며, 모우터(16)이 항상 동일방향으로 회전하고 압축기(18)이 항상 동일방향으로 작동하도록 통상형태로 기능을 수행한다. 또한, 외부용기(12)에 의하여 구성되는 흡일실(15)내에는 바깥쪽으로 위치한 솔레노이드(32)에 의해 작동하는 솔레노이드 밸브(30)와 스푸울밸브(40)가 배치된다. 솔레노이드밸브(30)의 제어 및 작동은 열전대 또는 기타 온도 감응기구가 압축기를 작동시키고 감지된 온도에 따라 통상의 4방 밸브를 위치 설정하도록 되어있는 통상의 열펌프시스템의 구조로 달성할 수 있다. 제3도 및 제4도를 참조하면, 스푸울밸브(40)이 압축기(18)의 방출도관(19)에 연결되며, 도관(20) 또는 도관(22)의 한쪽과 도관(19)사이에 유체경로를 마련하는 것이 도시된다. 스푸울밸브(40)은 랜드(44, 46, 48)과 홈(45, 57)을 갖는 수프울(42)과 밸브하우징(41)을 포함한다. 스푸울(42)가 보어(49)내에서 그 위치를 제3도 위치로부터 제4도 위치로 이동함에 따라서 홈(47)에 의해 마련된 유동경로는 도관(19)와 도관(20)을 연결하는 위치로부터 도관(19)와 도관(22)를 연결하는 위치로 이동된다.
보어(49)의 일단부는 단부(50)내의 개구(54)를 경우하여 도관(34)에 연결되며, 보어(49)의 타단은 흡입실(15)에 보여(49)를 연결하고, 계단부(49a, 52a)가 형성된 소직경 보어부(52, 53)을 포함한다. 스프링(56)이 보어(49)와 소직경보어부(52)내에 배치되며, 이때 스프링(56)의 일단은 계단부(52a)에 지지 설치되는 한편 다른 일단은 스푸울(42)에 지지설치되어 스푸울(42)를 제4도의 위치로 가압시킨다. 방출도관(19)는 통로(60)을 경유하여 보어(49)에 연결되며, 개구(62)는 단부(50)의 개구(54)를 경유하여 도관(35)과 통로(60)을 연결시킨다. 도관(34, 35, 36)은 내부에 통로(39)를 갖는 가동밸브부재(38)을 구비하는 솔레노이드 밸브(30)에 각각 연결된다. 밸브부재(38)은 각각 도관(34)를 도관(35) 및 도관(36)중 어느 하나와 연결시키기 위하여 제3도 위치와 제4도 위치 사이에서 솔레노이드(32)의 작동 및 비작동에 응답하여 이동된다.
작동에 있어, 제3도가 솔레니이드(32)가 작동하지 않을때 솔레노이드밸브(30)의 밸브부재(38)의 위치를 도시한다고 가정하면, 모우터(16)은 압축기(18)을 구동하여 기체냉매가 외부용기(12)에 의하여 구성되는 흡입실(15)로 부터 압축기(18)로 이동되도록 한다. 압축기(18)은 냉매를 압축시키며, 압축된 냉매는 방출도관(19)를 경유하여 압축기(18)로부터 스푸울밸브하우징(41)의 통로(60)으로 방출된다. 솔레노이드밸브(30)이 제3도 위치에 있게되면, 압축기 방출압력의 냉매는 통로(60)으로 부터 스푸울밸브하우징(41)내의 개구(62), 단부(50)내의 개구(54), 도관(35), 가동밸브부재(38)내의 통로(39), 도관(34) 및 단부(50)의 개구(51)을 경유하여 보어(49)로 들어가서 스푸울(42)의 랜드(44)단부에 압력이 작용하게 된다. 이렇게 스푸울(42)의 일단부에 작용하는 압축기의 방출압력은 스프링(56)의 가압력과 제3도에 도시된 위치로 스푸울(42)를 이동시키는 흡입실(15)내의 냉매압에 대항하게 된다. 스푸올(42)가 제3도의 위치에 있으면, 통로(60)으로 공급된 압축냉매는 홈(47) 및 랜드(46, 48)에 의해 구성되는 환형공간상의 보어(49)를 통과한 다음 도관(20)을 통하여 외부용기(12)로부터 배출된다. 도관(20)을 경우하여 외부용기(12)로부터 배출된 냉매는 응축기로 작용하는 제1코일(도시하지 않음)에서 유동하면서 열을 빼앗겨 액화된다. 그후, 액화된 냉매는 팽창수단(도시하지 않음)를 통해 증발기로 작용하는 제2코일(도시하지 않음)을 통과하여 액체냉매가 기화되면서 냉각대상체인 주위순환물로부터 열을 흡수한다. 그후, 기체냉매는 도관(22)를 경우하여 홈(45)와 랜드(44, 46)으로 구성되는 환형공간상의 보어(49)를 거치고 개구(57)을 경유하여 흡입실(15)로 들어가며, 여기에서 압축기(18)에 의해 흡입됨으로써 연속사이클이 반복된다.
솔레노이드(32)가 작동되면, 밸브부재(38)이 제4도 위치로 회전하여 도관(35)와 보어(49)사이의 유체전달이 중단되며, 보어(49)는 스푸울(42)의 랜드(44)쪽 단부에서 개구(51), 도관(34), 통로(39) 및 도관(36)을 연속적으로 경유하여 흡입실(15)와 유체 연결된다. 랜드(48)이 배치되는 스푸울(42)의 다른 단부는 또한 소직경 보어부(52, 53)을 경유하거나 또는 스푸울의 위치에 따라 도관(20)을 경우하여 흡입실(15)과 유체연결된다. 흡입실 압력이 스푸울(42)의 각 단부에 작용하여 균형을 이루면 압축스프링(56)이 스푸울(42)를 제4도의 위치로 가압이동시킨다. 스푸울(42)이 이 위치에 있을때, 통로(60)으로 공급된 냉매는 홈(47)과 랜드(46, 48)로 구성되는 환형공간상의 보어(49)를 통과한다음, 도관(22)를 통하여 외부용기(12)로부터 배출된다. 외부용기(12)로부터 방출된 냉매는 응축기로서 작용하는 제2코일로 유동한 다음 팽창수단(도시하지 않음)를 통해 증발기로서 작용하는 제1코일을 통과한다. 그후, 기체화된 냉매는 도관(20)를 경유하여 보어(49)를 통과하며, 소직경어부(52, 53)을 통하여 흡입실(15)로 유입된후 압축기(18)에 의해 흡입되어 연속싸이클이 반복된다. 만약 솔레노이드(32)의 작동이 멈추면, 밸브부재(38)가 제3도 위치로 복귀될 것이다.
상술한 바로부터, 외부용기(12)를 통과하는 도관(20, 22)으로 시작하면, 본 발명은 가역압축기와 동일한 밀봉형 압축기(10)을 제공하며, 가역 압축기의 모우터 회전방향을 역전시키기 위한 구조물에 상응하는 솔레노이드(32)작동 구조물을 구비하고, 그 외에는 동일한 외부 구조적 요구조건을 갖는다. 또한, 내부적으로 밀봉형 압축기(10)은 통상적인 압축기이며, 밸브(30, 40)및 이들의 연결기구가 제공되어 본 발명이 단일방향 압축기를 열펌프로 작동하도록 변환시키는 데에 적합하게 되어 있다.
본 발명의 고압측 압축기에 적용될 경우에는 2개의 변경 실시예가 필요한다. 이는 제5, 6도에 도시하고 있으며, 제3, 제4도에서와 동일한 구조물은 제3, 4도에서의 도면번호에 100을 부가한 도면번호로 부기된다. 고압측 압축기 구조물에서의 변화는 외부용기(112)가 방출 플리넘(115)를 구성하며, 도관(119)가 압축기(118)의 흡입도관이며, 스프링(156)의 가압방향은 보어(149)의 계단부(149a, 152a)가 반대방향에 설치된 것과 마찬가지로 제3, 4도에서와는 반대 방향이며, 솔레노이드 밸브(130)의 밸브부재(138)내의 통로(139)가 플리넘(115)내의 가압냉매 기체를 보어(149)로부터 플리넘(115)내로 배출하지 않고, 랜드(144)상에 작용하도록 보어(149)에 공급되게 한다는 점이다. 고압축기에서의 기본적인 차이점은 플리넘(115)가 방출압력상태에 있고, 스푸울밸브(140)이 압축기(118)로의 흡입기체 공급을 조절한다는 점이다.
작동에 있어, 제5도가 솔레노이드가 작동하지 않을때 솔레노이드 밸브(130)의 밸부부재(138)의 위치를 도시한다고 하면, 모우터는 압축기(118)을 구동시켜 기체 냉매가 도관(120)으로부터 스푸울(142)의 홈(147), 통로(160) 및 흡입도관(119)로 구성되는 공간을 경유하여 압축기(118)로 들어오도록 한다. 그후 압축기(118)은 냉매를 압축시키며 압축된 냉매는 외부용기(112)로 구성되는 방출플리넘(115)으로 방출된다. 압축된 냉매는 플리넘(115)로 부터 개구(157), 홈(145)로 구성되는 공간 및 도관(122)를 경유하여 유동한다. 이때 스푸울(142)는 제5도 위치에 머무르는데, 그 이유는 방출압력이 도관(136), 밸브부재(138)내의 통로(139), 도관(134), 개구(151) 및 보어(149)를 경유하여 랜드(144)에 작용하고, 동시에 개구(153)을 경유하여 랜드(148)에 작용함으로써 방출압력이 상쇄되기 때문이다. 이리하여, 압축스피링(156)의 가압력에 의해 스푸울(142)이 제5도의 위치에 유지되며, 그 이유는 스푸울(142)을 이동시키도록 작용하는 실제 힘이 스프링(156)의 가압력뿐이기 때문이다.
솔레노이드 밸브(130)의 솔레노이드가 작동하면, 밸브부재(138)이 제6도 위치로 회전하여 그로인해 도관(136), 통로(139) 및 도관(134)를 통해 방출 플리넘(115)와 보어(149)사이의 유체 연결이 중단된다. 또한, 랜드(144)가 배치되는 스푸울(142) 단부쪽의 보어(149)는 도관(134), 통로(139), 도관(135), 개구(154), 개구(162) 및 통로(160)을 경유하여 흡입도관(119)와 유체연결 관계에 있다. 랜드(148)이 개구(153)을 경유하여 압축기의 방출압력을 받을때 랜드(148)에 작용하는 압축기의 방출 압력은 스프링(156)의 대향력에 저항하면서 스푸울(142)을 제6도의 위치로 이동시킨다. 냉매는 도관(122), 스푸울(142)의 홈(147)에 의하여 형성되는 환형공간통로(160) 및 흡입도관(119)를 경유하여 압축기(118)로 들어온다. 압측기(118)에 의해 방출 플리넘(115)로 방출된 압축 냉매는 개구(153)및 보어(149)를 경유하여 도관(120)을 통하여 응축기로 작용하는 코일(도시하지 않음)로 전달된다. 솔레노이드 밸브(130)의 솔레노이드가 작동하지 않는 경우에는, 밸브부재(138)이 제5도의 위치로 복귀되어 방출 플리넘 압력이 스프울(142)의 양단부에 작용하게 되고, 스프링(156)이 스푸울(142)를 제5도에 도시한 위치로 가압하여 이동시킨다.
이상은 본 발명의 양호한 실시예에 대한 설명으로, 본 발명 분야의 기술자는 상기 실시예에 국한되지 않고 다른 변경 실시예가 가능할 것이다. 예를들면, 밸브부재(38)이 제3도 또는 위치 제4도 위치는 솔레노이드(32)의 작동/비작동 위치와 대응할수 있다. 그러므로, 본 발명의 첨부 특허청구범위의 범주에서만 제한될 것이다.

Claims (12)

  1. 외부용기(12), 이 용기(12)내에 설치되는 압축기(18)와 모우터(16), 냉매가 유도하는 2개의 유체도관(20, 22), 상기 압축기(18)로 부터 냉매를 방출하는 방출도관(19), 상기 외부용기(12)내의 압축기 흡입실(15)을 구비하는 밀봉형 압축기에 있어서, 상기 외부용기(12)내에 상기 2개의 유체도관(20, 22)과 연결되는 밸브(40)가 구비되고, 상기 압축기(18)의 방출도관(19)이 상기 유체도관(20, 22)중 하나(20)와 유체연결되는 제1위치와, 상기 방출도관(19)이 상기 유체도관(20, 22)중 다른 하나(22)와 유체 연결되는 제2위치 사이에서 상기 밸브(40)를 가역 이동시켜 상기 압축기(18)로 부터 나오는 출력이 상기 유체 도관(20, 22)중 하나를 통해 선택적으로 나갈수 있도록 조절하는 수단(30, 32)이 구비되며, 상기 수단(30, 32)은 상기 제1 및 제2 위치 사이에서 상기 밸브(40)를 역전시키기 위해 이 밸브(40)를 상기 압축기의 방출도관(19)이나 압축기 흡입실(15)중의 하나와 유체연결시키도록 작동하는 것을 특징으로하는 가역 밀봉형 압축기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1위치에 있을때, 상기 밸브(40)가 상기 유체도관(22)을 상기 외부용기(12)의 내부와 연결시키고, 상기 제2위치에 있을때, 상기 밸브(40)가 상기 유체도관(20)을 상기 외부용기(12)의 내부와 연결시키기 위한 개구(57, 53)를 구비하는 것을 특징으로 하는 가역 밀봉형 압축기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 밸브(40)를 가역적으로 이동시키기 위한 상기 수단(30)(32)이 솔레노이드 밸브(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가역 밀봉형 압축기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 밸브(40)가 스푸울 밸브이며, 스프링(56)을 구비하는 것을 특징으로 하는 가역 밀봉형 압축기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 밸브(40)를 가역적으로 이동시키기 위한 상기 수단(30), (32)은 상기 스푸울 밸브(40)가 스프링(56)의 가압력에 대항하여 이동되도록 상기 압축기의 방출도관(19)을 상기 스푸울 밸브(40)의 일단에 선택적으로 연결시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 가역 밀봉형 압축기.
  6. 제5항에 있어서, 상기 압축기 방출도관(19)을 상기 스푸울밸브(40)의 일단에 선택적으로 연결시키기 위한 상기 수단이, 상기 밸브(40)내의 통로(62)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가역밀봉형 압축기.
  7. 외부용기(112), 이 용기(112)내에 설치되는 압축기(118)와 모우터(116), 냉매가 유동하는 2개의 유체도관(120, 122), 상기 압축기(118)로 냉매가 흡입되는 흡입도관(119), 상기 외부용기(112)내의 압축기 방출 플리넘(115)을 구비하는 밀봉형압축기에 있어서, 상기 외부용기(112)내에 상기 2개의 유체도관(120, 122)과 연결되는 밸브(140)가 구비되고, 상기 압축기(118)의 흡입도관(119)이 상기 유체도관(120, 122) 중 : 하나(120)와 유체연결되는 제1위치와, 상기방출도관(119)이 상기 유체도관(120, 122) 중 다른하나(122)와 유체연결되는 제2위치 사이에서 상기 밸브(140)를 가역이동시켜 상기 압축기(118)로의 압력이 상기 유체도관(120, 122) 중 하나를 통해 선택적으로 들어갈수 있도록 조절하는 수단(130)이 구비되며, 상기 수단(130)은 상기 제1 및 제2위치 아시에서 상기 밸브(140)를 역전시키기 위해 이 밸브(140)를 상기 압축기의 흡입도관(119)이나 압축기 방출플리넘(115)중의 하나와 유체연결시키도록 작동하는 것을 특징으로 하는 가역 밀봉형 압축기.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1위치에 있을때, 상기 밸브(140)가 상기 유체도관(122)을 상기 외부용기(112)의 내부와 연결시키고, 상기 제2위치에 있을때, 상기 밸브(140)가 상기 유체도관(140)가 상기 유체도관(120)을 상기 외부용기(112)의 내부와 연결시키기 위한 개구(157, 153)를 구비하는 것을 특징으로 하는 가역 밀봉형 압축기.
  9. 제7항에 있어서, 상기 밸브(140)를 가역적으로 이동시키기 위한 상기 수단(130)에 솔레노이드 밸브(130)가 포함되는 것을 특징으로 하는 가역 밀봉형 압축기.
  10. 제7항에 있어서, 상기 밸브(140)가 스푸울 밸브이며, 스프링(156)을 구비하는 것의 특징으로 하는 가역밀봉형 압축기.
  11. 제10항에 있어서, 상기 밸브(140)를 가역적으로 이동시키기 위한 상기 수단(130)은 상기 스푸울 밸브(140)가 스프링(156)의 가압력에 대항하여 이동되도록 상기 압축기의 흡입도관(119)을 상기 스푸울밸브(140)의 일단에 선택적으로 연결시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 가역 밀봉형 압축기.
  12. 제11항에 있어서, 상기 압축기 흡입도관(119)을 상기 스푸울 밸브(140)의 일단에 선택적으로 연결시키기 위한 상기 수단이, 상기 밸브(140)내의 통로(162)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가역 밀봉형 압축기.
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