KR0115172Y1 - 압축기의 과부하 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 압축기의 과부하 방지장치에 관한 것으로써, 특히 응축기에서 응축된 냉매가 유입되는 유입구가 형성되고 이 유입구로 유입된 냉매가 상기 모세관으로 토출되도록 제1토출구가 형성되며 압축기에서 과부하가 발생되어서 상기 응축기에서 응축되는 냉매가 저온고압의 상태로 될 경우 일부의 냉매가 토출되도록 제2토출구가 형성된 실린더와, 상기 압축기에서 과부하가 발생되어 상기 응축기에서 응축된 냉매가 저온고압의 상태일 경우 압착되고 상기 압축기가 정상 가동되어 상기 응축기에서 응축된 냉매가 저온저압의 상태일 경우 팽창되도록 탄성력을 갖는 재질로 이루어져 상기 실린더의 내부에 배설된 스프링과, 상기 스프링과 연동하여 이동되어서 상기 압축기에서 과부하가 발생될 경우에는 상기 실린더의 제2토출구를 개방시키고 상기 압축기가 정상 가동될 경우에는 상기 제2토출구를 폐쇄시키도록 상기 스프링의 단부에 장착된 피스톤과, 상기 피스톤이 배설된 상기 실린더의 제2토출구에 일단이 접속되고 타단이 상기 압축기에 접속된 연결파이프와, 사기 연결 파이프에 가이드되는 저온고압의 냉매를 저온저압의 상태로 변환시켜 상기 압축기를 냉각시킬 수 있도록 상기 연결파이프에 장착된 제2모세관으로 이루어진 압축기의 과부하 방지장치에 관한 것으로, 압축기에서 과부하가 발생될 경우 저온저압의 냉매가 압축기를 냉각시켜 압축기의 압축효율을 향상시킬 수 있다.

Description

압축기의 과부하 방지장치

본 고안은 압축기에 과부하가 발생되지 않도록 압축기의 과부하를 방지하는 압축기의 과부하 방지장치에 관한 것으로써, 특히 압축기에 과부하가 발생될 경우 응축기에서 응축된 저온고압의 일부 냉매가 제2모세관에서 저온저압의 상태로 변환된 후 압축기로 공급되도록 하여 압축기를 냉각시킬 수 있도록 하므로써 압축기의 효율을 향상시킬 수 있는 압축기의 과부하 방지장치에 관한 것이다.

냉동싸이클은 일반적으로 냉반공기조화기 또는 냉장고 등에 적용되어서 실내를 냉방시키거나 냉장고 내부에 형성된 냉동실 및 냉장실을 냉동냉각시키는 것으로, 이러한 냉동싸이클은 압력조절과 기화조절을 기계적으로 행하며 냉매를 압축→응축→팽창→증발의 4대과정을 연속적으로 이루어 냉장 및 냉동시키게 된다.

이를 좀더 구체적으로 설명하면 제1도에 도시한 바와 같이, 압축기(1)에서는 냉매가 고온고압으로 압축되게 되고, 상기 압축기(1)에서 고온고압으로 압축된 냉매는 응축기(2)로 유입되어서 주위로 열을 방출하여 외기와 비슷한 온도의 액체 냉매로 변하여 팽창기로 유입된다.

또, 평창기로 유입되어 통과하는 냉매는 가느다란 모세관(3)의 저항에 의해서 저온저압의 상태로 변환되어 증발기(4)로 유입되고, 상기 증발기(4)로 유입된 저온저압의 냉매는 주위로부터 열을 흡수하면서 기체냉매로 변환되어 상기 압축기(1)로 다시 유입되어 상기와 같은 순환과정을 연속 반복적으로 수행하게 된다.

이때, 냉방공조기의 경우는 증발기의 후방에 송풍기가 설치되어 실내공기를 흡입하여 열교환을 이루게 한 후 실내로 토출시키면서 냉방효율을 얻게 되는 것이며, 냉장고의 경우는 증발기의 후방에 팬모터가 설치되어 냉장실 및 냉동실의 공기를 흡입하여 열교환기를 이루게 한 후 다시 냉장실 및 냉동실로 순환시켜 냉동 및 냉각효과를 얻게 되는 것이다.

그런데, 종래의 냉동싸이클에서는 혹서기나 혹한기에 압축기의 풀가동과 주위 온동 상승 등에 의해서 고온고압의 응축압력이 상승되는 압축기(1)에서 과부하가 발생되게 하므로써 압축기(1)의 토출온도 및 자체온도가 과열되는 현상이 빈번하게 발생되게 된다.

즉, 종래에는 압축기에서 과부하가 발생되어서 압축기의 압축효율이 저하되는 것은 물론이고 냉동효율이 저하된다는 문제점이 있었다.

본 고안은 상술한 문제점을 감안해서 이루어진 것으로써, 본 고안의 목적은 압축기에서 과부하가 발생될 경우 응축기에서 응축된 저온고압의 일부 냉매가 제2모세관에서 저온저압의 상태로 변환된 후 압축기로 공급되도록 하여 압축기를 냉각시킬 수 있도록 하므로써 압축기의 효율을 향상시킬 수 있는 압축기의 과부하 방지장치를 제공하는 데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 의한 압축기의 과부하 방지장치는, 냉매를 고온고압으로 압축시키는 압축기와, 상기 압축기에서 고온고압으로 압축된 냉매를 응축시키는 응축기와, 상기 응축기에서 응축된 냉매를 저온저압의 상태로 감압시키도록 냉매파이프에 의해 상기 응축기와 연결된 모세관과, 상기 모세관에서 감압된 냉매의 증발작용에 의해 냉방 혹은 냉동출력을 발생시키는 증발기로 이루어진 압축기의 과부하 방지장치에 있어서, 상기 응축기에서 응축된 냉매가 유입되는 유입구가 형성되고 이 유입구로 유입된 냉매가 상기 모세관으로 토출되도록 제1토출구가 형성되며 상기 압축기에서 과부하가 발생되어서 상기 응축기에서 응축되는 냉매가 저온고압의 상태로 될 경우 일부의 냉매가 토출되도록 제2토출구가 형성된 실린더와, 상기 압축기에서 과부하가 발생되어 상기 응축기에서 응축된 냉매가 저온고압의 상태일 경우 압착되고 상기 압축기가 정상 가동되어 상기 응축기에서 응축된 냉매가 저온저압의 상태일 경우 팽창되도록 탄성력을 갖는 재질로 이루어져 상기 실린더의 내부에 배설된 스프링과, 상기 스프링과 연동하여 이동되어서 상기 압축기에서 과부하가 발생될 경우에는 상기 실린더의 제2토출구를 개방시키고 상기 압축기가 정상 가동될 경우에는 상기 제2토출구를 폐쇄시키도록 상기스프링의 단부에 장착된 피스톤과, 상기 피스톤이 배설된 상기 실린더의 제2토출구에 일단이 접속되고 타단이 상기 압축기에 접속된 연결파이프와, 상기 연결파이프에 가이드되는 저온고압의 냉매를 저온저압의 상태로 변환시켜 상기 압축기를 냉각시킬 수 있도록 상기 연결파이프에 장착된 제2모세관으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 고안에 의한 압축기의 과부하 방지장치에 의하면, 압축기에서 과부하가 발생될 경우 응축기에서 응축된 저온고압의 일부 냉매가 제2모세관에서 저온저압의 상태로 변환된 후 압축기로 공급되게 되므로써 저온저압의 냉매가 압축기를 냉각시켜 압축기의 과부하를 압축기의 압축효율을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

제1도는 일반적인 냉동싸이클을 도시한 구성도.

제2도는 본 고안에 의한 압축기의 과부하 방지장치에 따른 냉동싸이클을 도시한 구성도.

제3도는 토출온도와 응축압력을 보인 p-h선도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 압축기 2 : 응축기

3 : 모세관 4 : 증발기

5 : 개폐부재 51 : 실린더

52 : 피스톤 53 : 스프링

60 : 연결파이프 61 : 제2모세관

이하, 본 고압에 의한 압축기의 과부하 방지장치의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여서 상세하게 설명한다.

제2도는 본 고압에 의한 압축기의 과부하 방지장치에 따른 냉동싸이클을 도시한 구성도이다.

제2도에 있어서, (1)은 냉매를 고온고압으로 압축시키는 압축기이고, (2)는 상기 압축기(1)에서 고온고압으로 압축된 냉매를 응축시키는 응축기이며, (3)은 상기 응축기(2)에서 응축된 냉매를 저온저압의 상태로 감압시키도록 냉매파이프(50)에 의해 상기 응축기(2)와 연결된 모세관이고, (4)는 상기 모세관(3)에서 감압된 냉매의 증발작용에 의해 냉방 혹은 냉동출력을 발생시키는 증발기이다.

또, (5)는 상기 압축기(1)에서 과부하가 발생될 경우 상기 응축기(2)에서 응축된 저온고압의 냉매 일부가 후술하는 제2모세관으로 공급되도록 냉매의 흐름을 제어하는 개폐부재(5)로써, 상기 응축기(2)와 상기 모세관(3)을 연결시키는 냉매파이프(50)에 접속되어 있다.

즉, 상기 개폐부재(5)는, 상기 응축기(2)에서 응축된 냉매가 유입되는 유입구(511)가 형성되고 이 유입구(511)로 유입된 냉매가 상기 모세관(3)으로 토출되도록 제1토출구(512)가 형성되며 상기 압축기(1)에서 과부하가 발생되어서 상기 응축기(2)에서 응축되는 냉매가 저온고압의 상태로 돌 경우 일부의 냉매가 토출되도록 제2토출구(513)가 형성된 실린더(51)와, 상기 압축기(1)에서 과부하가 발생되어 상기 응축기(2)에서 응축된 냉매가 저온고압의 상태일 경우 압착되고 상기 압축기(1)가 정상 가동되어 상기 응축기(2)에서 응축된 냉매가 저온저압의 상태일 경우 팽창되도록 탄성력을 갖는 재질로 이루어져 상기 실린더(51)의 내부에 배설된 스프링(53)과, 상기 스프링(53)과 연동하여 이동되어서 상기 압축기(1)에서 과부하가 발생될 경우에는 상기 실린더(51)의 제2토출구(513)를 개방시키고 상기 압축기(1)가 정상 가동될 경우에는 상기 제2토출구(513)를 폐쇄시키도록 상기 스프링(53)의 단부에 장착된 피스톤(52)으로 이루어져 있다.

즉, 상기 압축기(1)가 정상 가동될 경우에는 상기 응축기(2)에서 응축된 냉매는 저온저압의 상태로 되므로써 상기 피스톤(52)이 상기 제2토출구(513)를 폐쇄시키게 되어 상기 응축기(2)에서 응축된 냉매는 상기 실린더(51)의 제1토출구(512)를 통해 상기 모세관(3)으로 유입되게 되고, 상기 압축기(1)에서 과부하가 발생될 경우에는 상기 응축기(2)에서 응축된 냉매는 저온고압의 상태로 되므로써 상기 스프링(53)이 압착되어 상기 피스톤(52)이 상기 제2토출구(513)를 개방시키게 되어 일부의 저온고압의 냉매가 상기 제2토출구(513)로 토출되게 된다.

한편, (60)은 일단이 상기 제2토출구(513)에 접속되고 타단이 상기 압축기(1)에 접속된 연결파이프로써, 그 중간에는 상기 제2토출구(513)를 통해 토출되는 저온고압의 냉매를 저온저압으로 변환시키는 제2모세관(61)이 장착되어 있다.

즉, 상기 실린더(51)의 제2토출구(513)로 토출된 저온고압의 냉매는 상기 제2모세관(61)을 통과하면서 저온저압의 상태로 변환된 후, 상기 압축기(1)로 유입되어서 상기 압축기(1)에서 발생되는 열을 흡수하여 상기 압축기(1)를 냉각시키게 된다.

다음은, 상기와 같이 구성된 본 고안에 의한 압축기의 과부하 방지장치의 작용효과를 설명한다.

우성, 상기 압축기(1)가 정상가동될 경우에는 상기 압축기(1)에서 고온고압의 냉매가 토출되게 하고, 상기 압축기(1)에서 압축된 고온고압의 냉매는 상기 응축기(2)로 유입되어 저온저압의 상태로 변환되게 된다.

또, 상기 응축기(2)에서 응축된 저온저압의 냉매는 상기 실린더(51)의 유입구(511)를 통해서 상기 개폐부재(5)로 유입되고, 상기 개폐부재(5)로 유입된 저온저압의 냉매는 상기 제1토출구(512)를 통해 상기 냉매파이프(50)에 가이드되어서 상기 모세관(3)으로 유입된다.

이때, 상기 개폐부재(5)로는 저온저압의 냉매가 유입되므로써 상기 개폐부재(5)의 스프링(53)은 팽창되어서 상기 실린더(51)의 제2토출구(513)는 상기 피스톤(52)에 의해 폐쇄되게 되어, 상기 개폐부재(5)로 유입된 전량의 냉매는 상기 제1토출구(512)를 통해 상기 냉매파이프(50)에 가이드되어서 상기 모세관(3)으로 유입되게 된다.

또, 상기 모세관(3)에서 저온저압의 상태로 변환된 냉매는 상기 증발기(4)로 유입되고, 상기 증발기(4)로 유입된 냉매는 증발작용되어서 냉방출력을 발생시키게 된다.

한편, 상기 압축기(1)에서 과부하가 발생될 경우에는 상기 응축기(2)에서 저온고압의 냉매로 응축되게 되고, 상기 응축기(2)에서 저온고압으로 응축된 냉매는 상기 냉매파이프(50)에 가이드되어서 상기 개폐부재(5)의 유입구(511)를 통해 상기 개폐부재(5)의 내부로 유입되게 된다.

또, 상기 개폐부재(5)의 내부로 저온고압의 냉매가 유입되므로써 상기 개폐부재(5)의 스프링(53)은 압착되게 되고, 상기 스프링(53)의 압착에 연동하여 상기피스톤(52)이 이동되어서 상기 실린더(51)의 제2토출구(513)가 개방되게 된다.

또, 상기 피스톤(52)에 의해 상기 제2토출구(513)가 개방되면 상기 실린더(51)의 내부로 유입된 일부의 냉매는, 상기 제2토출구(513)를 통해 상기 연결파이프(60)에 가이드되어서 상기 제2모세관(61)으로 유입되게 된다.

또, 상기 제2모세관(61)으로 유입된 저온고압의 냉매는 저온저압의 상태로 변환되고, 상기 제2모세관(61)에서 변환된 저온저압의 냉매는 상기 압축기(1)로 공급되어서 압축기(1)에서 발생되는 열을 흡수하여 상기 압축기(1)를 냉각시키게 된다.

즉, 상기 압축기(1)에서 과부하가 발생될 경우 상기 응축기(2)에서 응축된 일부의 냉매가 상기 제2모세관(61)을 경유하여 상기 압축기(1)로 공급되어 상기 압축기(1)를 냉각시키게 되므로써 상기 압축기(1)의 과부하를 방지할 수 있게 되는 것이다.

제3도는 토출온도와 응축압력을 보인 p-h선도의 냉동싸이클을 비교한 것이다. 이때, x축은 엔탈피를 나타낸 것으로 그 단위는 kcal/kg이다. 이에 도시한 바와 같이, 종래 냉동싸이클의 반복 중 압축기에 과부하에 따른 이상 동작시 압축기의 토출온도는 T2로, 응축압력은 P2로 상승하지만, 본 고안을 적용할 경우에는 압축기의 토출온도는 T1으로, 응축압력은 P1으로 감소하여 정상상태와 비슷한 Qe의 냉동용량을 얻을 수 있게 된다

앞에서 설명한 바와 같이 본 고안에 의한 압축기의 과부하 방지장치에 의하면, 압축기에서 과부하가 발생될 경우 응축기에서 응축된 저온고압의 일부 냉매가 제2모세관에서 저온저압의 상태로 변환된 후 압축기로 공급되게 되므로써 저온저압의 냉매가 압축기를 냉각시켜 압축기의 과부하를 방지하여 압축기의 과부하를 방지하여 압축기의 압축효율을 향상시킬 수 있다는 매우 실용적인 효과가 있다.

Claims (2)

1. 냉매를 고온고압으로 압축시키는 압축기(1)와, 상기 압축기(1)에서 고온고압으로 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(2)와, 상기 응축기(2)에서 응축된 냉매를 저온저압의 상태로 감압시키도록 냉매파이프(50)에 의해 상기 응축기(2)와 연결된 모세관(3)과, 상기 모세관(3)에서 감압된 냉매의 증발작용에 의해 냉방 혹은 냉동 출력을 발생시키는 증발기(4)로 이루어진 압축기의 과부하 방지장치에 있어서, 상기 응축기(2)에서 응축된 냉매가 유입되는 유입구(511)가 형성되고 이 유입구(511)로 유입된 냉매가 상기 모세관(3)으로 토출되도록 제1토출구(512)가 형성되며 상기 압축기(1)에서 과부하가 발생되어서 상기 응축기(2)에서 응축되는 냉매가 저온저압의 상태로 될 경우 일부의 냉매가 토출되도록 제2토출구(513)가 형성된 실린더(51)와, 상기 압축기(1)에서 과부하가 발생되어 상기 응축기(2)에서 응축된 냉매가 저온고압의 상태일 경우 압착되고 상기 압축기(1)가 정상 가동되어 상기 응축기(2)에서 응축된 냉매가 저온고압의 상태일 경우 팽창되도록 탄성력을 갖는 재질로 이루어져 상기 실린더(51)의 내부에 배설된 스프링(53)과, 상기 스프링(53)과 연동하여 이동되어서 상기 압축기(1)에서 과부하가 발생될 경우에는 상기 실린더(51)의 제2토출구(513)를 개방시키고 상기 압축기(1)가 정상 가동될 경우에는 상기 제2토출구(513)를 폐쇄시키도록 상기 스프링(53)의 단부에 장착된 피스톤(52)과, 상기 피스톤(52)이 배설된 상기 실린더(51)의 제2토출구(513)에 일단이 접속되고 타단이 상기 압축기(1)에 접속된 연결파이프(60)와, 상기 연결파이프(60)에 가이드되는 저온고압의 냉매를 저온저압의 상태로 변환시켜 상기 압축기(1)를 냉각시킬 수 있도록 상기 연결파이프(60)에 장착된 제2모세관(61)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 압축기의 과부하 방지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 피스톤(52)은, 상기 압축기(1)가 정상 가동될 경우에는 상기 응축기(2)에서 응축된 냉매는 저온저압의 상태로 되므로써 상기 제2토출구(513)를 폐쇄시키고, 상기 압축기(1)에서 과부하가 발생될 경우에는 상기 응축기(2)에서 응축된 냉매는 저온고압의 상태로 되므로써 상기 스프링(53)이 압착되어 상기 제2토출구(513)를 개방시키는 것을 특징으로 하는 압축기의 과부하 방지장치.