KR0137879B1

KR0137879B1 - 용적형 압축기 장치 및 그 작동 방법

Info

Publication number: KR0137879B1
Application number: KR1019890009494A
Authority: KR
Inventors: 엔. 샤우 데이비드
Original assignee: 프란시스 케이.레파드; 캐리어 코포레이션
Priority date: 1988-07-05
Filing date: 1989-07-04
Publication date: 1998-07-01
Also published as: KR900001984A; US4878818A; JPH0823355B2; DK174340B1; JPH0264291A; EP0350426A2; CA1329184C; DK331989D0; DK331989A; EP0350426A3; DE68910405T2; EP0350426B1; ES2045533T3; DE68910405D1

Abstract

내용없음

Description

용적형 압축기 장치 및 그 작동 방법

제1a내지 제1f도는 둘러싸이지 않은 로터를 도시하며, 흡입 차단과 배출단계 사이의 흡입 체적(trapped volume)의 이동을 순차적으로 도시한 도면.

제2도는 전형적인 포트 및 로브간 체적의 상호 작용을 도시한 그래프.

제3도는 제1도에 대응하는 확대도.

제4도 내지 제6도는 본 발명의 제1실시예에 대한 밸브 위치의 다양한 조합을 도시한 도면.

제7도는 제4도의 선7-7을 따라 취한 단면도.

제8도 내지 제10도는 본 발명의 제2실시예에 대한 밸브 위치의 다양한 조합을 도시한 도면.

제11도 내지 제14도는 본 발명이 스크롤 압축기에 사용되는 것을 도시한 도면.

제15도는 제11도 내지 제14도의 실시예에서 사용되기에 적합한 밸브의 사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

30,130:압축기 하우징

30-1,30-2,30-4,30-5,30-7,130-1,130-3,130-5,130-7,130-8,130-9:보어

30-6,130-6:커버31:수 로터

32:암 로터34:흡입 포트

35,37:단부 벽36:배출 포트

40,50,60,140:피스톤 밸브40-1,140-1:헤드 부분

41,42:반경 방향 포트50-1,51-1:피스톤 부재

43,52,143,152:라인50-3,51-3:스프링

50-4,51-4:스프링 홀더60:체크 밸브

61:스프링70:밸브 커버

70-1:보어70-2:매니폴드 통로

70-3:블리이드144,154:피스톤 부재

용적형 압축기는 통상 용량을 초과하여 작동될 수 있으므로, 효과적인 작동이 유지되려면 상기 압축기의 작동을 수정하기 위한 특정 장치를 필요로 한다. 압축기를 일정 증분으로 다양한 범위의 용량으로 또는 전체 범위에 걸쳐서 언로딩(unloading)하는 것이 바람직하다. 동시에, 시스템 요구 조건을 충족시키기 위해 바람직한 배출 압력대 흡입 압력의 비 또는 Vi를 효과적으로 유지하는 것이 바람직하다. 이러한 다양한 요구 조건을 충족하기 위해, 다수의 개별적인 제어가 행해진다. 스크루 압축기에서, 예컨대 용량 제어는 슬라이드 밸브(slide valve)에 의해 통상적으로 수행된다. 슬라이드 밸브는 2개의 로터에 대한 교차 보어들(intersecting bores)사이에 형성되는 하우징의 첨단부(cusp)내에 위치되며 상기 첨단부 내에서 왕복한다. 따라서, 슬라이드 밸브는 각 보어의 일부분을 한정하고, 그로 인하여 복잡한 장치를 제조하는 것과 하우징의 일체성을 서로 벌충하게 한다. 슬라이드 밸브는 로터의 축에 대해 왕복 가능하게 위치될 수 있으며, 따라서 흡입 행정의 종료점을 변화시켜 흡입 및 압축된 가스량을 제어함으로써 압축의 개시를 효과적으로 변화시킬 수 있다.

본 발명은 고압측으로의 배출 또는 저압측으로의 바이패스(bypass)를 허용하는 압축 영역 접근 포트를 사용한다. 상기 포트들은 로터용 보어들을 단지 교차하기 때문에 로터 하우징의 주요한 일체성은 유지된다. 또한, 상기 포트들은 이중 용도로 사용될 수 있기 때문에, 포트의 개수는 감소될 수 있으며 또한 상기 포트의 배치에 더 큰 유연성을 제공하게 된다.

본 발명의 목적은 스크루 용적형 압축기 또는 스크롤 용적형 압축기에 있어서 고압측으로의 배출 또는 저압측으로의 바이패스를 허용하는 공통 압축 구역 접근 포트를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 스크루 압축기를 언로딩하는 성능을 유지하면서 체적비의 충분한 제어를 허용하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 스크루 압축기에서 슬라이드 밸브의 필요성을 제거하는 것이다.

본 발명의 부가적인 목적은 압축 구역 접근 포트를 제공하고, 상기 포트가 배출 압력대 흡입 압력의 비의 제어, 즉 Vi제어 또는 용량 제어를 위해 선택적으로 사용될 수 있는 방법을 제공하기 위함이다. 이하 명백하게 되는 상기 목적 및 다른 목적들은 본 발명에 의해 완성된다.

근본적으로, 바람직한 실시예에서, 스크루 압축기는 밸브를 갖는 다수의 접근 포트들을 구비하며, 상기 포트들은 다양한 압축 단계에서 로브간 체적(interlobe volume)과 유체 연통된다. 접근 포트들은 바람직하게는 유입구 또는 배출구와 선택적인 연통을 하게 되어 각각 용량 제어 및 Vi제어를 제공한다. 제2실시예에서는, 스크롤 압축기가 유사하게 제어된다. 그러나, 스크롤 압축기는 대칭적으로 위치된 흡입되어 갇힌 체적[이하, 흡입 체적(trapped volume)]을 갖기 때문에, 각각의 흡입 체적의 대응 위치에 밸브가 필요하게 된다.

이하 도면을 참조로 하여 본 발명을 상술한다.

제1a도 내지 제1f도 및 제3도를 참조하면, 참고 번호(31)은 둘러싸이지 않은 수 로터를 나타내고 참고 번호(32)는 둘러싸이지 않은 암 로터를 나타낸다. 축방향 흡입 포트(34)는 단부 벽(35)내에 위치되며 축방향 배출 포트(36)은 단부 벽(37)내에 위치된다. 제1a도 내지 제1f도의 점표시(stippling)는 제1a도에서 흡입포트(34)의 차단(cutoff)과 함께 시작되어 제1f도의 축방향 배출 포트(36)과 연통되기 직전의 지점으로 진행하는 냉매의 흡입 체적을 나타낸다. 2개의 일반적인 반경방향의 포트(41,42)는 벽(35,37)의 중간에 제공된다. 그러나, 포트(41,42)는 도시한 바와같이 점표시된 흡입 체적이 벽(37)에 관하여 이동하기 때문에 벽(37)내에 축방향으로도 위치될 수 있다. 제1c도에서, 흡입 체적은 포트(42)에 막 노출되기 시작한다. 제1c도 내지 제1f도에서, 흡입 체적은 포트(41,42)의 하나 또는 모두와 접촉하는 것으로 도시된다. 포트(41,42)는 언로딩(unloading)또는 용량 제어를 위해 유입구에 또는 Vi제어를 위해 배출구에 선택적으로 연결될 수 있으며 각각 언로딩 또는 Vi의 다른 단계를 나타낸다.

상기 설명으로부터 각각의 포트(41,42)가 2가지 기능을 한다는 것이 명확하다. 상기 기능은 한 기능을 위한 한 유체 통로의 개방은 다른 기능을 위한 다른 통로의 차단을 필요로 하는 선택적이다. 제2도를 참조하고 포트(41)을 포트(42)와의 로브간 체적의 상호 작용의 전형적이고 예시적인 예로서 고려하면, 포트(41)의 후단 및 전단의 포트 연부들은 각각 최대 로브간 체적의 30% 및 50%에 위치된다. 후단 및 전단 포트 연부들 위치의 중요성은 후단 포트 연부가 흡입 체적이 바이패스 흡입을 위한 유입구와 또는 낮은 Vi작동을 위한 배출구로 연통될 수 있는 최종점을 나타낸다는 데에 있다. 마찬가지로, 전단 포트 연부는 흡입 체적이 흡입 바이패스를 위한 유입구와 또는 배출구로 최초 연통되는 지점을 나타낸다. 그러므로, 만약 포트(41)이 배출구에 연결되면, 연통되기 전에 50%의 체적이 명목적으로 감소된다. 만약 포트(41)이 흡입구에 연결되면, 명목적으로 30%의 용량이 된다. 포트(42)는 로브간 체적의 다른 범위에 위치되기 때문에 용량 및 Vi에 대한 다른 선택을 제공하게 된다.

제4도 내지 제6도를 참조하고 포트(42)를 포트(41)과의 로브간 체적의 상호 작용의 예시로서 고려하면, 유압 작동식 피스톤 밸브(40)은 압축기 하우징(30)내에 위치되며 포트(42)를 제어한다는 것을 알 수 있다. 피스톤 밸브(40)은 보어(30-1)내에서 왕복 운동하는 대형 헤드부(40-1) 및 보어(30-2)내에서 왕복 운동하는 소형 스템부(40-4)를 포함한다. 배출압 또는 다른 적당한 압력이 라인(43)을 통해 선택적으로 공급되고, 상기 라인(43)은 커버(30-6)을 관통하여 보어(30-1)에 연결되어 포트(42)를 폐쇄하는 제4도의 위치로 피스톤 밸브(40)을 압압하기 위해 헤드부(40-1)의 큰 면적 상에서 작용한다. 라인(43)을 통해 공급된 압력은 점선으로 도시된 보어(30-7)을 통해 헤드부(40-1)의 다른 측면에 연속적으로 공급되는 흡입 압력에 대향된다. 제7도에 관련하여 상세히 설명될 피스톤 밸브(50)은 보어(30-3)내에 위치되며 보어(30-4) 및 보어(30-5) 사이의 유체 연통을 제어한다. 피스톤 밸브(50)은 커버(30-6)을 관통하여 보어(30-3)에 연결된 라인(52)에 의해 보어(30-3)에 선택저긍로 공급된 배출압 또는 다른 적당한 압력에 의해 제4도의 폐쇄 위치로 압압된다. 라인(52)을 통해 공급된 압력은 보어(30-4)를 통해 연속적으로 공급된 흡입 압력에 의해 대립된다. 스프링 압압식 배출 체크 밸브(60)은 밸브 커버(70)의 보어(70-1)내에 왕복식으로 위치되며, 고정된 축방향 배출 포트(36)과 직접 유체 연통하는 배출 매니폴드 통로(70-2)를 통해 보어(30-5)와 배출구 사이의 유체 연통을 제어한다. 특히 제4도를 참조하면, 배출압 또는 다른 적당한 유압은 라인(43,52)에 공급되어 밸브(40,50)을 폐쇄하고, 스프링(61) 및 블리드(bleed;70-3)을 통해 공급된 매니폴드로의 배출 매니폴드 압력은 밸브(60)을 폐쇄 위치로 압압한다. 포트(41,41)가 모두 폐쇄된다고 가정하면, 스크루 압축기는 전용량(full capacity)이된다. 만약 제5도에 도시한 바와같이 압력이 라인(43)을 통해서는 공급되지 않고 라인(52)를 통해서만 공급되면, 보어(30-7)을 통해 공급된 흡입 압력은 피스톤(40)을 보어(30-2)를 통해 포트(40)에서의 흡입 체적과 보어(30-5)사이에서 유체 연통되게 하는 제5도의 위치로 이동되게 하는 스템부(40-2)의 단부에 작용하는 흡입 체적 압력과 함께 피스톤 헤드부(40-1)상에 작용한다. 흡입 체적은 상승하게 되므로, 밸브(60)상에 작용하고 스프링(61)의 압압력 및 밸브(60)상에 작용하는 배출 매니폴드 압력을 극복하여 밸브(60)을 개방하고 흡입 체적 및 배출구 사이의 유체연통을 달성하며, 이럼으로써 밸브의 제4도의 위치와비교하여 Vi를 감소시킨다. 제6도를 참조하면, 유압이 라인(43,52)에 더 이상 공급되지 않는 경우에, 라인(44)를 통해 공급된 흡입 압력은 밸브(40)를 제6도의 위치로 이동시키기 위해 스템부(40-2)의 단부에 작용하는 흡입 체적 압력과 함께 피스톤 헤드부(40-1)상에 작용하고, 제7도에서 상세히 설명된 바와 같이 스프링 압압력은 밸브(50)을 제6도의 위치로 이동시키기 위해 밸브(50)상에 작용한다. 밸브(40,50)이 이와같이 개방된 상태에서, 흡입 체적 및 연속적으로 포트(42), 보어(30-2), 보어(30-5), 보어(30-3) 및 보어(30-4)를 통한 흡입구 사이에 유체 연통이 설정되어 압축기를 언로딩하게 된다. 보어(30-5)가 흡입구와 직접 유체 연통되고 보어(70-1) 및 블리드(70-3)이 밸브(60)의 스프링 측면을 배출 매니폴드 압력으로 유지하기 때문에 밸브(60)은 폐쇄된다. 포트(41)도 유사한 방법으로 제어된다.

제4도의 선 7-7을 따라 취한 단면도인 제7도를 참조하면, 밸브(50)은 제4도의 위치에 도시되며 제2의 동일한 밸브(51)은 밸브(50)의 제6도의 위치에 도시된다는 것을 알 수 있다. 밸브(40,50,60)은 포트(42)와 상호 작용을 하며, 밸브(51)만이 도시된 대응 밸브들은 포트(41)과 상호 작용한다. 그러므로 포트(41,42)는 대응 구성에 의해 동일한 형태로 제어된다. 밸브(50,51)은 각각 중공형의 피스톤 부재(50-1,51-1), 스프링 보유기(50-2,51-2), 스프링(50-3,51-3), 스프링 홀더(50-4,51-4) 및 0-링(50-5,51-5)를 포함한다. 밸브(50)은 라인(52)를 통해 공급된 유압에 의해 폐쇄된 채로 유지되며 상기 유압은 스프링(50-3)의 압압력과 함께 보어(30-4)내의 유압에 의해 대립된다. 따라서, 유압이 각각 라인(52,53)를 통해 공급되지 않으면, 밸브(50)은 제6도의 위치에 있게 되고 밸브(51)은 제7도의 위치에 있게 된다.

상기 설명은 밸브를 위치시키기 위한 압력의 공급 및 배출을 특정적으로 다룬 것은 아니다. 관련 압축기 및/또는 냉동 시스템의 다양한 인자를 감지하고 이들 인자에 따라 압축기를 제어하는 것이 일반적이다. 전형적으로, 요구치(demand)가 감지되면, 압축기는 상기 요구치에 대해 가장 효율적인 작동 상태로 제어된다. 스크루 압축기에서는, 예컨대 슬라이드 밸브 위치가 때때로 압축기 제어의 일부분으로 간주된다. 본 발명의 제어에서는 통상의 인자들을 감지하는 것이 필요하지 슬라이드 밸브의 위치는 불필요하며, 피스톤 밸브가 유압의 공급 및 배출에 응답하여 이동한다. 밸브(40,50,51)와(도시되지 않은) 다른 밸브들의 위치가 감지될 수 있고, 라인(43,52,53)과 (도시되지 않은) 다른 라인을 통한 유압의 공급을 제어하는 (도시되지 않은) 밸브들의 위치도 감지될 수 있으며, 또는 라인(43,52,53)과 (도시되지 않은) 다른 라인 내의 압력이 감지될 수 있다.

제8도 내지 제10도는 본 발명의 제2실시예를 나타내고 포트(42)를 포트(41)과의 로브간 체적의 상호 작용의 일예로서 다시 고려하면, 대응되는 구성이 그 도면 부호가 100씩 증가되었으나 밸브(160)은 밸브(60)과 구조적으로나 기능적으로 동일한 반면에 밸브(50)의 기능은 밸브(140)에 통합되었다는 것을 알 수 있다. 밸브(140)은 압축기 하우징(130) 내에 위치되어 포트(42)를 제어한다. 포트(42)는 보어(130-1)의 한 단부에 위치되고, 상기 보어(130-1)은 견부(130-2)에 의해 보어(130-3)으로부터 분리되는 반면에 보어(130-3)은 견부(130-4)에 의해 보어(130-5)로부터 분리된다. 보어(130-5)는 적절한 압력원에 연결된 라인(143)을 수용하는 커버(130-6)에 의해 밀봉된다. 라인(152)는 보어(130-3,130-5)와 유체 연통되며 배출구와 같은 적당한 유압원에 연결된다. 보어(130-7)은 흡입구 및 보어(130-1)사이에 유체 연통을 제공한다. 보어(130-8)은 보어(130-7)은 흡입구 및 보어(130-3)사이에 유체 연통을 제공한다. 보어(130-9)는 보어(130-1) 및 배출구 사이에 유체 연통을 제공한다. 밸브(140)은 2개의 이동 가능한 피스톤 부재(144,154)로 구성된다. 피스톤 부재(144)는 확대된 헤드(140-1) 및 스템(140-2)를 포함한다. 헤드(140-1)은 보어(130-5)와 함께 기밀을 제공하는 0-링(148)을 구비한다. 피스톤 부재(154)는 보어(130-3)내에 왕복식으로 위치되는 확대된 환형 피스톤 부분(154-1)과 보어(130-1)내에 왕복식으로 위치되는 관형 피스톤 부분(154-2)를 갖는 사실상 모자 형태이다. 관형 피스톤 부분(154-2)는 스템(140-2)를 수납하는 보어(154-3)을 가지며, 스템(140-2) 및 보어(154-3) 사이의 임의의 대시포트(dashpot)의 상호 작용을 제어 또는 제거하기 위해 간극, 홈 또는 임의 의 다른 적절한 종래의 구성이 제공된다. 특히, 제4도에 대응하고 전용량 작동을 나타내는 제8도를 참조하면, 배출 또는 다른 적당한 유압이 라인(143,152)에 공급되어 헤드(140-1) 상에 작용하는 유압이 피스톤 부재(144)를 상방향으로 견부(130-4)에 대하여 압압하게 된다. 마찬가지로, 라인(152)를 통해 공급된 유압은 환형 피스톤 부분(154-1)상에 작용하며, 상기 환형 피스톤 부분(154-1)을 견부(130-2)에 대해 압압하여 관형 피스톤 부분(154-2)가 보어(130-7,130-9)사이의 유체 연통을 차단하고 포트(42)를 차단시킨다. 라인(152)를 통해 공급되어 환형 피스톤 부분(155)상에 작용하는 유압은 보어(130-8)을 통해 보어(130-3)에 공급되는 흡입 압력과 관형 피스톤 부분(154-2)의 단부 상에 작용하는 흡입 체적 압력에 의해 비효과적으로 대립된다.

제5도에 대응되고 감소된 Vi작용을 나타내는 제9도를 참조하면, 유압은 라인(143)을 통해 공급되고 라인(152)를 통해서는 공급되지 않는다. 헤드(140-1)상에 작용하는 유압은 피스톤 부재(144)를 견부(130-4)에 대해 압압한다. 포트(42)의 압력은 관형 피스톤 부분(154-2)의 단부 상에 작용하고, 라인(130-8)을 통해 보어(130-3)에 공급되는 흡입 압력은 상기 포트 압력과 함께 환형 피스톤 부분(154-1)상에 작용하여 환형 피스톤 부분(154-1)이 헤드(140-1)와 맞닿을 때까지 피스톤 부재(154)를 하방으로 이동하도록 한다. 선택적으로, 피스톤 부재(154)의 이동은 보어(154-3)의 단부와 맞닿는 스템(140-2)에 의해 제한될 수 있다. 제9도의 위치에서, 관형 피스톤 부분(154-2)는 보어(130-7,130-1)사이의 유체 연통을 차단하여 흡입구를 분리시키지만, 포트(42) 및 보어(130-9) 사이의 유체 연통을 제공한다. 포트(42)가 압력이 상승된 흡입 체적과 유체 연통되기 때문에, 상기 압력은 밸브(160)상에 작용하여 스프링(161)의 압압력과 밸브(160)상에 작용하는 배출 매니폴드 압력을 극복하여 밸브(160)을 개방하고 흡입 체적 및 배출구(170-2)사이에 유체 연통을 달성하여 제8도의 위치와 비교하여 Vi를 감소시킨다.

제10도는 제6도에 대응되며 언로딩된 위치를 나타낸다. 어떤 특정의 유체도 라인(143,152)를 통해 공급되지 않게 되어 포트(42)의 압력은 보어(130-8)을 통해 보어(130-3)으로 공급된 보어(130-7)내의 압력과 함께 관형 피스톤 부분(154-2)상에 작용하도록 한다. 이것은 피스톤 부재(154)를 하방으로 압압하여 피스톤 부재(144)와 맞닿게 하며, 피스톤 부재(144)를 커버(130-6)과 맞닿게 되도록 압압한다. 결과적으로, 포트(42)는 보어(130-9,130-7)과 유체 연통된다. 그러나 보어(130-9)는 스프링 압압된 밸브(160)에 의해 차단되기 때문에, 포트(42)의 흡입 체적 및 보어(130-7)을 경유한 흡입구 사이에서 유체 연통된다. 흡입 체적 및 흡입구 사이에 상기 밸브가 없는 경로의 경우, 밸브(160)은 폐쇄되며 배출 매니폴드 통로(170-2)로부터 보어(130-7)을 고립시킨다. 밸브(140)을 작동시키기 위한 유압 공급 제어는 제4도 내지 제7도의 실시예와 관련하여 전술한 방법으로 수행된다.

제11도 내지 제14도에서, 참고 번호(20)은 대체로 랩(wrap;22)를 갖는 고정스크롤을 나타내며 참고 번호(21)은 스크롤 압축기의 랩(23)을 갖는 궤도 스크롤을 나타낸다. A내지 M과 1내지 12로 표시된 격실들은 각각 연속적으로 흡입, 압축 및 배출 단계를 나타내며, 격실(M)은 본 장치가 압축기로서 작동될 때 배출구(25)에 성형된 공통 격실이다. 격실(4내지 11, D내지 K)는 각각 크기가 대체로 360°인 나선형 초승달(crescent or lunette)의 형태이며, 2개의 단부들은 선 접촉점 또는 스크롤 랩 사이의 최소 간극점이다. 예컨대, 제11도의 점(X)가 격실(5,9)를 분리시키는 선 접촉점 또는 최소 간극점을 나타낼 경우, 상기 지점에서 고압 격실(9)로부터 저압 격실(6)으로의 누출 경향이 있게 되고, 임의의 누출은 손실 또는 비효율을 나타낸다는 것이 명확하다. 누출로 인한 손실을 최소화하기 위해, 미세한 간극을 유지하고 고속으로 주행시키는 것이 필요하다.

제11도 내지 제14도는 본 발명을 스크롤 압축기에 적용하는 것을 나타낸다. 축방향 포트(131,132)는 고정 랩(22)의 외부 측면 상에 위치되고 축방향 포트(133,134)는 고정 랩(22)의 내부 측면 상에 위치된다. 스크롤 압축기는 대칭적으로 위치된 흡입체적의 다수 쌍을 가지며 스크롤 압축기 내의 각각의 흡입체적은 각각의 로터에 의해 한정되는 일부분을 갖기 때문에, 균형된 작동을 수행하기 위해 개방되는 다수 쌍의 밸브를 갖는 것이 필요하게 된다. 그러므로, 포트(131,134)는 동시에 동일한 방법으로 작동된다. 포트(132,133)도 또한 동시에 동일한 방법으로 작동된다. 포트(131-134)가 초승달 형태 또는 궁형으로 되는 것을 제외하고는, 상기 포트들은 제1도 내지 제6도 및 제8도 내지 제10도의 대응 포트(41,42)와 기능상 동일하며, 밸브(60)과 같은 배출 공동 내의 체크 밸브와 밸브(50)과 같은 흡입 공동 내의 바이패스 피스톤 밸브와 상호 작용을 하게 된다. 바람직하게는 밸브(50)와 같은 것은 함께 작동되는 포트(131,134)와 같은 한쌍의 포트에 대한 연통을 제어한다. 제15도는 포트(131-134)를 차단하는 전형적인 밸브로서 밸브(340)을 도시한다. 밸브(340)은 피스톤 부분(340-1) 및 대응 포트(131-134) 및 보어(30-2)와 같은 대응 보어내에 수납되기 위한 궁형 연장부(340-2)를 포함한다. 밸브(340)은 제4도 내지 제7도 실시예의 밸브(40)에 대응되며, 동일한 방법으로 유체 연통을 제어한다. 포트(131-134)는 흡입체적들 사이의 누출이 최소화된다면 스크롤 랩보다는 폭이 넓을수 없다는 것을 알아야 한다. 또한, 각각의 포트(131-134)는 상기 포트들이 나선 상의 다양한 위치/측면 상에 위치되어 다양한 반경 위치에 위치되기 때문에 독립적일 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예가 도시되고 설명되었으나, 다른 변화가 당업계에서 통상의 지식을 가진 사람에게 인식될 수 있다. 예컨대, 도시된 2개의 포트외에도 1개 또는 3개의 포트가 있을 수 있다. 전부가 그런 것은 아니지만, 몇몇 포트들은 2개의 유체 연통로보다는 단일의 유체 연통로를 가질 수도 있다. 또한, 하나 이상의 포트가 소정의 시간에 개방되어, 언로딩 범위를 확장하고 유체에 행해지는 작업량을 감소시키거나 선택적으로 배출 매니폴드 통로(70-2)에 전달된 유체의 신속한 배출을 가능하게 한다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 특허 청구 범위로 한정되는 것이다.

Claims

압축 사이클의 일부로서 흡입체적들이 형성되어 고정 구조물에 대해 이동하는 형태의 용적형 압축기를 작동하는 방법에 있어서, 압축 사이클의 일부분 동안 흡입체적과 유체 연통되는 위치에서 고정 구조물 내에 적어도 하나의 포트를 제공하는 단계와, 압축기의 전출력이 요구될 경우 상기 포트를 차단하는 단계와, 압축기를 언로딩하는 것이 요구될 경우 상기 포트를 통해 흡입체적 및 압축기의 유입구 사이를 연통시키는 단계와, 그리고 배출 압력대 흡입 압력의 비, 즉 Vi를 감소시키는 것이 요구될 경우 상기 포트를 통해 흡입체적 및 압축기의 배출구 사이를 연통시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 포트는 압축사이클 내에서 형성된 각각의 흡입체적과 유체 연통되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 포트는 각각의 포트가 서로 다른 흡입체적들과 각각 유체 연통하는 적어도 한 쌍의 포트들 중의 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
압축사이클의 일부로서 흡입체적들이 형성되어 고정 구조물에 대해 이동하는 형태의 용적형 압축기를 작동하는 방법에 있어서, 각각의 흡입체적이 그 압축사이클 동안 다수의 포트 중의 적어도 하나의 포트와 유체 연통되도록 서로 이격된 위치에서 고정 구조물 내에 다수의 포트를 제공하는 단계와, 압축기의 전체 출력이 요구될 경우 모든 포트를 차단하는 단계와, 소정의 포트 위치에 의해 정해지는 압축기의 일정 정도의 언로딩을 달성하고자 할 때 흡입체적이 소정의 포트와 유체 연통될 때마다 다수의 포트 중의 소정의 포트를 통해 압축기의 유입구와 유체 연통시키는 단계와, 그리고 소정의 포트 위치에 의해 정해지는 일정 정도로 배출 압력대 흡입 압력의 비, 즉Vi를 감소시키고자 할 때 흡입체적이 소정의 포트와 유체 연통될 때마다 다수의 포트 중의 소정의 포트를 통해 압축기의 배출구와 유체 연통시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서, 다수의 포트들 중의 각각의 포트는 대칭적으로 위치된 각 쌍의 포트가 서로 다른 흡입체적들과 각각 유체 연통하는 상기 포트들 중의 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
제5항에 있어서, 대칭적으로 위치된 상기 각 쌍의 포트들은 동일하게 제어되는 것을 특징으로 하는 방법.
유입구 및 배출구를 갖는 용적형 압축기 장치에 있어서, 압축사이클 내에서 흡입체적을 형성하도록 상호 작용하는 고정 장치 및 이동 장치-여기서, 상기 흡입체적은 순차적으로 상기 유입구와의 유체 연통이 차단되고, 상기 고정 장치에 대해 이동하고, 상기 배출구와 연통됨-와, 상기 고정 장치 내에서 상기 압축사이클동안 흡입체적과 유체 연통되는 위치에 있는 포트 장치와, 상기 포트 장치를 통해 흡입체적 및 상기 유입구 사이의 유체 연통을 제공하기 위한 제1 유체 통로 장치와, 상기 포트 장치를 통해 흡입체적 및 상기 배출구 사이의 유체 연통을 제공하기 위한 제2 유체 통로 장치와, 그리고 상기 포트 장치와 상호 작용하고, 제1위치에서 상기 포트를 차단하고, 제2위치에서 배출 압력대 흡입 압력의 비, 즉 Vi를 감소시키기 위해 상기 포트 장치를 통해 흡입체적 및 상기 배출구 사이의 유체 연통을 허용하고, 제3위치에서 상기 압축기를 언로딩하기 위해 상기 포트 장치를 통해 흡입체적 및 상기 유입구 사이의 유체 연통을 허용하는 밸브 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 장치.
제7항에 있어서, 제2포트 장치와, 상기 제2포트 장치와 상호 작용하는 제2 밸브 장치를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 장치.
제7항에 있어서, 상기 압축기 장치는 스크루 압축기인 것을 특징으로 하는 압축기 장치.
제7항에 있어서, 상기 포트 장치 및 상기 밸브 장치는 상기 압축기 장치 내에서 반경 방향으로 위치되는 것을 특징으로 하는 압축기 장치.
제7항에 있어서, 상기 포트 장치 및 상기 밸브 장치는 상기 압축기 장치 내에서 축방향으로 위치되는 것을 특징으로 하는 압축기 장치.
제7항에 있어서, 상기 압축기 장치는 스크롤 압축기인 것을 특징으로 하는 압축기 장치.
제12항에 있어서, 상기 포트 장치는 상기 압축기 장치 내의 고정 s제7항에 있어서, 스크롤내에 위치되는 것을 특징으로 하는 압축기 장치.
유입구 및 배출구를 갖는 용적형 압축기 장치에 있어서, 압축사이클 내에서 흡입체적을 형성하도록 상호 작용하는 고정 장치 및 이동 장치-여기서, 상기 흡입체적은 순차적으로 상기 유입구와 유체 연통으로부터 차단되고, 상기 고정 장치에 대해 이동하고, 상기 배출구와 유체 연통됨-와, 상기 압축사이클 중에 흡입체적과 각각 유체 연통되도록 상호 이격된 위치에서 상기 고정 장치 내에 위치하는 다수의 포트 장치를 포함하고, 상기 다수의 포트 장치는 각각 (a)상기 포트 장치 중의 대응되는 하나의 포트 장치를 통해 흡입체적 및 상기 유입구 사이에서 유체 연통을 제공하기 위한 제1 유체 통로 장치와, (b)상기 대응 포트 장치를 통해 흡입체적 및 상기 배출구 사이에서 유체 연통을 제공하기 위한 제2 유체 통로 장치와, (c)상기 대응 포트 장치와 상호 작용하고, 제1위치에서 상기 대응 포트 장치를 차단하고, 제2위치에서 배출 압력대 흡입 압력의 비, 즉 Vi를 감소시키기 위해 상기 대응 포트 장치를 통해 흡입체적 및 상기 배출구 사이의 유체 연통을 허용하고, 제3위치에서 상기 압축기 장치를 언로딩하기 위해 상기 대응 포트 장치를 통해 흡입체적 및 상기 유입구 사이의 유체 연통을 허용하는 밸브 장치와 각각 결합되는 것을 특징으로 하는 압축기 장치.
제14항에 있어서, 상기 밸브 장치를 상기 제1위치, 제2위치 및 제3위치 사이에서 이동시키기 위한 장치를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 장치.
유입구 및 배출구를 갖는 용적형 압축기 장치에 있어서, 압축사이클 내에서 흡입체적을 형성하도록 상호 작용하는 고정장치 및 이동 장치-여기서, 상기 흡입체적은 순차적으로 상기 유입구와의 유체 연통으로부터 차단되고, 상기 고정 장치에 대해 이동하고, 상기 배출구와 유체 연통됨-와, 상기 압축사이클 중에 흡입체적과 각각 유체 연통되도록 상호 이격된 위치에서 상기 고정 장치 내에 위치하는 다수의 포트 장치를 포함하고, 상기 다수의 포트 장치는 각각 (a)상기 포트 장치 중의 대응되는 하나의 포트 장치를 통해 흡입체적 및 상기 유입구 사이에서 유체 연통을 제공하기 위한 제1유체 통로 장치와, (b)상기 대응 포트 장치를 통해 흡입체적 및 상기 배출구 사이에서 유체 연통을 제공하기 위한 제2 유체 통로 장치와, (c)상기 대응 포트 장치와 상호 작용하고, 제1위치에서 상기 대응 포트 장치를 차단하고, 제2위치에서 상기 대응 포트 장치를 통해 흡입체적 및 상기 유입구 사이의 유체 연통을 허용하는 밸브 장치와, (d)상기 제1통로 장치 내의 유체 유동을 제어하고, 상기 제1통로 장치 내의 유동을 차단하는 밀폐 위치와 그 유동을 허용하는 개방 위치 사이에서 이동 가능한 선택적으로 위치된 밸브 장치와, (e)상기 제2통로 장치 내의 유체 유동을 제어하기 위한 유압 반응식 밸브 장치와 각각 결합되며, 상기 대응 포트 장치와 상호 작용하는 상기 밸브 장치가 상기 제2위치에 있을 때 상기 압축기 장치를 언로딩하기 위해 상기 제1 유체 통로 장치를 통해 상기 대응 포트 장치와 상기 유입구 사이에서 유체 연통이 형성되고, 상기 선택적으로 위치된 밸브 장치가 상기 개방 위치에 있을 때 상기 압축기 수단 내의 배출 압력대 흡입 압력의 비, 즉Vi를 감소시키기 위해 상기 제2 유체 통로 수단을 통해 상기 대응 포트 수단 및 상기 배출구 사이에서 유체 연통이 형성되고, 상기 선택적으로 위치된 밸브 장치가 상기 밀폐 위치에 있을 때 상기 유체 통로 장치 내의 압력은 상기 유압 반응식 밸브 장치를 개방시키는 것을 특징으로 하는 압축기 장치.