KR0153441B1 - 냉동 시스템 - Google Patents

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KR0153441B1
KR0153441B1 KR1019900016605A KR900016605A KR0153441B1 KR 0153441 B1 KR0153441 B1 KR 0153441B1 KR 1019900016605 A KR1019900016605 A KR 1019900016605A KR 900016605 A KR900016605 A KR 900016605A KR 0153441 B1 KR0153441 B1 KR 0153441B1
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압델 라힘 디압 타릭
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어얼 버어넬 무어
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Abstract

응축기의 유출구로 부터 압축기로 액체 냉매를 선택적으로 공급함으로써 압축기의 과열을 방지하는 장치를 포함하는 냉동 시스템을 설명한다. 한 실시양태에서 압축기로 부터의 냉매 유체는 압축기의 흡입 매니포울드로 주입된다.
다른 실시양태에서 이 유체는 압축 챔버 또는 챔버로 직접 주입된다. 압축기 배출 챔버내에 위치하는 온도 센서 및 거기에 반응하여 흡입 매니포울드 또는 압축 챔버로의 액체 냉매의 흐름을 조절하는 밸브 수단을 포함하는 조절 수단이 제공된다.

Description

냉동 시스템
제1도는 본 발명에 따른 요 냉각 액체 주입 시스템을 포함하는 냉동 시스템의 개략도이고,
제2도는 본 발명에 따라 냉동 압축기상에 장치된 본 발명의 주입 시스템을 갖는 냉동 압축기의 측면도이고,
제3도는 제2도 및 제4도의 라인3-3을 따라 취해진, 제1도의 냉동 압축기의 부분적 단면도이고,
제4도는 헤드를 제거한 제2도의 냉동 압축기의 상면도이고,
제5도는 본 발명의 주입 냉각 시스템을 사용하는 압축기에 대한 시간의 함수로서의 배출 온도의 예시적 플롯을 나타내고,
제6도는 냉동 압축기상에 본 발명의 요 냉각 액체 주입 시스템을 갖는 다른 냉동 압축기를 나타내는, 제4도와 유사한 단면도이고, 및
제7도는 본 발명의 다른 실시양태를 나타내는, 제1도와 유사한 냉동 시스템의 개략도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 압축기 12 : 흡입 라인
14 : 배출 라인 16 : 응축기
18 : 증발기 22 : 수용기
26 : 축압기 30 : 요 냉각 유체주입 시스템
32 : 온도 센서 34 : 조절기
38 : 밸브 40 : 오리피스
44 : 하우징 46, 48 : 압축 실린더
본 발명은 일반적으로 냉동 시스템, 보다 상세하게는 액체 냉매를 흡입 매니포울드내로 선택적으로 주입시킴으로써 압축기의 과열을 방지하는 수단을 포함하는 냉동 시스템에 관한 것이다.
R12와 같은 여러 가지 유형의 냉매의 방출에 기인한 오존 층의 감소에 대한 최근의 관심에 응하여, 정부는 이들 냉매의 사용에 보다 엄격한 제한을 점점 부여하고 있다.
이들 제한은 대체 냉매를 사용하는 미래의 냉동 시스템을 필요로 한다. 현재, 통상적으로 사용되는 R-12 및 R-502와 같은 냉매에 대한 유용한 대체물은 특히 높은 하중 상태 및 높은 압축 비율하에 압축기의 기대 수명을 손상시키거나 단축시킬 수 있는 높은 배출온도를 야기시키기 때문에 낮은 온도 적용에 대해서는 적절하지 않다.
액체 주입 시스템은 압축기의 과열을 일으키고 또한 압축기 윤활제의 파괴를 초래할 수 있는 과도한 배출 가스 온도를 제한하거나 조절하기 위한 노력으로 냉동시스템내에 오랫동안 사용되어 왔다. 전형적으로, 이들 선행 시스템은 유체 주입을 조절하기 위한 열 팽창 밸브 또는 모세관을 이용했다.
그러나, 상기 시스템은 매우 비효율적이고 모세관 및 열 팽창 밸브는 상기 주입 냉각이 필요하지 않는 기간 동안 새기쉽다. 이러한 누설은 압축기의 플러딩(flooding)을 초래할 수 있다. 부가적으로, 압축기가 닫혀졌을때, 고압 액체는 이들 모세관 또는 열 팽창 밸브들을 통해 수용기로부터 저압흡입면쪽으로 이동하여 시동시 압축기의 슬러깅을 초래한다. 또한, 이들 선행 시스템에서 의해 사용된 열 센서들은 전형적으로 압축기 및 응축기 사이의 배출 라인내에 위치한다.
센서의 이러한 위치는 감지된 온도가 배출 라인 주위의 주위온도 및 배출 가스의 질량 흐름 속도와 같은 여러가지 요인때문에 압축 챔버를 나가는 배출 가스의 실제온도와 크게 다를때 종종 부적절한 냉각을 야기시킬 수 있다. 그리하여 배출 가스의 잘못 감지된 온도때문에 압축기의 과열이 발생할 수 있다.
그러나, 본 발명은 압축 챔버를 나가는 압축 가스와 거의 직접 접촉할 수 있도록 압축기의 배출 챔버내에 위치되는 온도센서를 이용하는 액체주입 시스템을 제공함으로써 이들 문제점을 극복한다. 그리하여 보다 정확한 압축기 가열의 표시가 이루어지고 외부의 변수에 의한 실수를 행하지 않는다. 또한, 본 발명은 현재 바람직한 실시양태에서 미리 선택된 오리피스와 커플링되는 양(positive)활성 솔레노이드 작동 온/오프 밸브를 사용하여 냉각이 필요하지 않는 기간 동안의 고압 액체의 누설을 방지한다. 부가적으로, 오리피스는 압축기의 플러딩을 피할 수 있으면서 냉각 요구조건을 조절할 수 있도록 최대 유속에 대해 크기화되어 있다. 여기서 사용되는 용어 액체 주입 이란 상기 시스템에서 응축기로부터 취해지는 것이 액체 냉매라는 것을 나타내지만 사실상 이러한 액체의 일부는 모세관, 팽창 밸브 또는 기타 오리피스를 통해 통과할 때 증발되어 압축기로 주입되는 2개의 상(액체 및 증기)의 유체를 제공한다. 본 발명은 또한 압축 챔버로 주입된 유체의 흐름을 균일하게 하여 압축기 효율을 최대로할 뿐만 아니라 최대 및 균일 냉각 효과를 확실히 할 수 있도록 선택된 위치에서 유체를(즉, 2 상 유체) 직접 흡입 챔버내로 주입시킨다.
본 발명의 다른 실시양태에서, 냉매 유체는 바람직하게는 흡입구 또는 밸브가 닫혀져서 압축기 챔버 및 그안에 포함된 흡입가스 모두를 냉각시킬 수 있도록 작동한 직후에 압축 챔버내로 직접 주입된다. 이러한 배치가 조작에 있어 보다 큰 효율을 제공하는 반면에, 이것은 이것의 실행을 위해 부가적인 조절 및 기타 하드웨어가 필요하기 때문에 비용이 보다 많이 드는 경향이 있다.
본 발명의 부가적인 잇점 및 특징들은 수반되는 도면과 함께 행해진 첨부된 청구범위 및 이어지는 설명으로 부터 명백해질 것이다.
이제 도면, 보다 상세하게는 제1도를 살펴보면, 흡입라인(12) 및 배출 라인(14)이 연결되어 있는 압축기(10)를 포함하는 전형적인 냉동 회로가 나타나 있다. 배출 라인(14)은 응축기(16)로 연결되고 응축기의 유출물은 라인(20), 수용기(22) 및 라인(24)을 통해 증발기(18)로 제공된다.
증발기(18)의 유출물은 라인(28)을 통해 축압기(26)로 공급되고 축압기의 유출구는 흡입 라인(12)에 연결된다. 상기 기술된 바와 같이, 이러한 냉동 회로는 빌딩 공기 조화 또는 기타 냉동 시스템 모두에 사용되는 시스템의 전형적인 것이다.
그러나, 본 발명은 일반적으로 30 으로 나타내어 지는 독특한 요(要) 냉각 유체 주입 시스템을 제공하는데, 이것은 압축기의 잠재적 과열을 방지하도록 작동한다. 유체 주입 시스템은 압축기(10)내에 위치하는 온도 센서(32)를 포함하는데, 이 온도 센서는 압축기(10)로부터 배출되는 압축 가스의 온도를 나타내는 시그널을 전자 조절기(34)로 제공하도록 작동한다. 응축기(16)의 유출구 근처에서 라인(20)에 연결되는 한 단부를 갖는 유체 라인(36)이 또한 제공된다.
유체 라인(36)의 다른쪽 단부는 조절기(34)에 의해 작동적으로 조절되는 솔레노이드 작동 밸브(38)에 연결된다. 솔레노이드 밸브(38)로부터의 유출물은 제한 오리피스(40)를 통해, 라인(42)을 통해 압축기(10)상에 제공되는 주입구로 공급된다.
제2도 내지 제4도를 참고로 하여 가장 잘 보여지는 바와 같이, 압축기(10)는 반-밀폐식 왕복운동 피스톤 유형의 것이고, 나란히 종방향으로 줄지워지도록 배열된 한쌍의 압축실린더(46, 48)를 갖는 하우징(44)을 포함한다. 하우징(44)은 그의 한 단부에 위치하는 흡입 유입구(50)를 갖는데, 이를 통해 흡입 가스가 유입된다. 이어서 흡입 가스는 하우징에 제공되어 있는 전동기 챔버를 통해 윗쪽의 흡입 매니포울드(제4도에서 점선으로 표시됨)로 흐르는데, 흡입 매니포울드는 앞쪽으로, 그리고 일반적으로 실린더들(46, 48)을 에워싸도록 뻗어 있다. 다수의 통로(54)는 밸브판 조립체(56)를 통해 윗쪽으로 흡입 가스를 유도하도록 작동하여 압축시 흡입 가스는 각각의 실린더들(46, 48)로 빨려들어간다. 흡입 가스가 실린더들(46, 48)내에서 일단 압축되면, 그것은 밸브판 조립체(56)를 통해, 위로 놓여져 있는 헤드(60)에 의해 한정되는 배출 챔버(58)로 배출된다.
제3도 및 제4도를 참고로 하여 가장 잘 보여지는 바와 같이, 라인(42)은 통로(54) 바로 아래 및 실린더들(46, 48)사이의 거의 중앙의 위치에서 흡입 매니포울드(52) 로의 오프닝 및 하우징(44)의 측벽에 제공되어져 있는 주입구(62)로 연결된다. 이 주입구의 위치는 2개의 실린더 각각의 균일냉각을 확실하게 하고 효율을 최적화하도록 실험적으로 결정했다. 바람직하게, 이 위치는, 각각의 압축 챔버 각각으로부터 나오는 압축 가스가 서로에 대해 소정의 범위(즉, 가장 뜨거운 곳에서부터 가장 찬 곳까지)내에 있고, 더욱 바람직하게는 이들 온도들이 거의 동일하도록 주어진 압축기 모델에 대해 선택될 것이다. 작동 효율을 최적화하기 위해 가능한한 실린더에 가깝게 액체를 주입하는 것이 바람직하다는 것을 주목해야 한다.
또한, 제2도 및 제3도를 참고로 하여 가장 잘 보여지는 바와 같이, 온도 센서(32)는 헤드(60)에 제공된 오프닝(64)내에 끼워져서 각각의 실린더들(46, 48)로부터 들어오는 배출 가스와 직접 접촉하도록 배출 챔버내로 뻗어 있다.
바람직하게, 센서(32)는 2개의 실린더들(46, 48)사이의 거의 중앙 및 각각의 실린더들 각각에 대해 감지된 정확한 온도를 보증할 수 있도록 가능한한 배출 밸브 수단(66)에 가까운 위치에 위치한다. 이 위치는 온도 센서가 압축 챔버로부터 나오는 가장 뜨거운 압축 가스와 가장 가깝게 놓여 지는 것으로 생각된다.
솔레노이드 작동 밸브(38)는 바람직하게는 압축기 플러딩 또는 슬러깅의 가능성을 피하기 위해 누설 저항 오프 위치를 확실하게 하면서 또한 매우 높은 수의 사용 횟수 능력을 갖는 온 / 오프 유형 밸브이다. 또한, 솔레노이드 밸브는 배출 가스의 감지된 온도에 반응하여 흡입 매니포울드(52)로 액체의 흐름을 조절할 수 있는 능력을 갖는 밸브로 대치될 수 있다. 예를들면, 증가하는 배출 온도에 반응하여 점차적으로 보다 큰 양으로 열려지는 스테핑 전동기 구동 밸브가 이용될 수 있다. 다른 방안은 배출 온도에 반응하여 펄스(pulse)지속시간 또는 빈도를 조절함으로써 주입 유체 흐름을 조절할 수 있는 펄스 폭 조절 밸브를 사용하는 것이다.
주입구(62)를 통해 흡입 매니포울드(52)로 들어오는 유체의 최대 흐름을 제한하고 또한 유체의 압력을 거의 증발기로부터 흘러나오는 흡입 가스의 압력으로 감소시키기 위해, 오리피스(40)가 밸브(38)의 하류에 제공된다. 바람직하게 오리피스(40)는 압축기(10)로 제공되는 적절한 냉각 액체가 압축기의 과열을 방지할 수 있도록 약 130℉ 의 응축기 온도 및 약 -40℉ 의 증발기 온도에 상응하는 약 300 psi 의 압력차에서 그를통해 최대 유체흐름을 제공할 수 있는 크기를 갖는다. 증발기 온도는 냉매가 증발기로 들어와서 팽창 밸브를 통과했을때의 냉매의 포화온도를 말한다.
응축기 온도는 냉매가 응축기를 나갈때의 냉매의 포화온도를 말한다. 이것은 최악의 경우 디자인 기준을 나타낸다. 최대 흐름은 다른 압축기들에서 변하고 압축기의 배출 온도가 아직 압축기의 플러딩 또는 슬러깅을 야기시킬 정도로 높지는 않으나 과도하게 높게 되는 것을 방지하기에 충분한 것이다.
증발기가 과도한 시스템 효율 손실을 일으킬수 있는 배압을 받지 않도록 하기 위해 오리피스(40) 는 증발기를 가로 질러 압축기 흡입 유입구 및 응축기 유출구 사이에 발생하는 압력강화와 거의 같은 압력 강하가 생성되는 크기를 갖는 것이 중요하다는 것을 인식해야 한다.
찬(cold)조건으로 부터 초기 시동시의 작동에서, 밸브(38)는 센서(32)에 의해 감지된 압축기(10) 의 온도가 부가적인 냉각이 필요하지 않을 정도로 충분히 낮을때, 닫혀진 상태로 된다. 그리하여, 냉동 회로는 응축기(16), 수용기(22), 증발기(18), 축압기(26) 및 압축기(10)를 통해 순환되는 냉매와 함께 평상시의 방법으로 작용한다. 그러나, 냉동 시스템상의 하중이 증가하면, 배출 가스의 온도는 증가한다.
압축기(10) 의 압축 챔버를 나가는 배출 가스의 센서(32) 에 의해 감지된 온도가 제5도의 그래프에서 스파이크로 나타내어진 제 1 소정의 온도에 도달할때, 조절기(34) 는 밸브(38) 를 열려진 위치로 작동시켜 응축기(16) 를 나가는 고압 액체 냉매가 라인(36), 밸브(38), 오리피스(40), 라인(42) 을 통해 흘러 주입구(62) 를 통해 압축기(10) 의 흡입 매니포울드(52) 로 주입되도록 한다.
액체 냉매는 오리피스(40) 를 통과할때 보통 부분적으로 증발되어 주입구(62) 를 통해 들어오는 유체는 전형적으로 2개의 상(가스 부분, 액체 부분) 이라는 것을 인식해야 한다. 이러한 찬 액체 냉매가 매니포울드(52) 를 통해 흐르는 상대적으로 더운 흡입 가스와 혼합되고 각각의 실린더들(46, 48)로 빨려들어간다. 이러한 액체 냉매의 증발은 흡입 가스 및 압축기를 모두 냉각시켜 제5도의 그래프에 나타나고, 센서(32)에 의해 감지된 배출 가스의 온도를 낮추게 된다. 센서(32)에 의해 감지된 배출 온도가 일단 제 2 소정의 온도 이하로 떨어지면, 조절기(34) 는 밸브(38) 를 닫도록 작동하여 센서(32) 에 의해 감지된 배출 가스의 온도가 다시 제 1 소정의 온도에 도달될때까지 액체 냉매의 흐름을 막아버린다. 바람직하게는, 밸브(38) 가 열려지는 제 1 소정의 온도는 압축기 조작 또는 기대 수명의 임의의 열화가 발생하는 온도 이하이고, 특별하게는 압축기(10) 내에 사용되는 윤활제의 임의의 열화가 일어나는 온도 이하이다.
제 2 소정의 온도는 바람직하게는 압축기의 플러딩을 가능하게 하기에 충분히 높은 밸브(38) 의 과도하게 빠른 사이클을 피할수 있도록 제 1 소정의 온도 충분히 이하로 고정된다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 제 1 소정의 온도를 약 290℉ 로, 제 2 소정의 온도를 약 280℉ 로 고정시켰다.
제5도의 그래프는 -25℉ 의 증발 온도, 110℉ 의 응축온도, 및 65℉ 의 회수 온도에서 이들 소정의 온도에 대한 시간의 함수로서 결과의 배출 온도 변화를 나타낸다.
회수 온도란 증발기로 부터 회수되는 냉매의 압축기로 들어갈때의 온도를 말한다.
상기에서 언급된 바와 같이, 센서(32) 및 주입구(62) 의 위치는 압축기의 균일 냉각을 적절하게 하기 위해서 및 시스템의 작동 효율을 최대로 하기위해 매우 중요하다.
제6도는 세개의 압축 실린더들(74, 76, 78) 을 갖는 반- 밀폐식 압축기(72)내 배출 가스 센서(70) 및 주입구(68) 의 위치를 나타낸다. 주입구(68) 는 압축기 하우징내에 제공된 흡입 매니포울드(80) (전선에 의해 나타나고 2개의 최후 측 실린더들의 양쪽면들을 따라 뻗어있다) 로 열려지고 바람직하게는 중간 실린더(76)를 중심으로 한다. 유사하게, 센서(70)는 헤드(보이지 않음) 를 통해 안쪽으로 뻗어있고, 3개의 실린더들 각각으로부터 나오는 압축된 배출 가스와 직접 접촉할 수 있는 중앙의 실린더(76) 의 바로 위에 놓여지도록 위치한다.
또한, 이 위치는 센서를 바람직하다고 생각되는, 각각의 압축 챔버로 부터 나오는 가장 뜨거운 압축 가스와 가장 가깝게 위치시키는 것이다.
이 실시양태의 조작은 상기 기술된 것과 거의 동일하다.
이제, 제7도를 살펴보면, 프라임 된 같은 참고번호로 나타내어지는 같은 성분들을 포함하는, 제1도에 나타낸 것과 유사한 냉동 시스템이 나타나 있다. 그러나, 이 냉동 시스템은 피스톤이 그의 흡입 행정을 완료하자마자(즉, 피스톤이 그의 하사점을 통과하는 바로 그때) 냉매 유체가 각각의 실린더들 각각으로 직접 주입되는 본 발명의 다른 실시양태를 포함한다. 이 실시양태는 주입되는 유체가 압축기로 빨려 들어가는 임의의 흡입 가스로 치환되지 않고 오히려 압축되는 유체에 더해져서 피스톤의 각 행정에 대해 보다 큰 질량 흐름을 야기시킴으로써 시스템 작동 효율에 보다 큰 개선을 제공한다.
제7도에서 보여지는 바와 같이, 압축기(10')는 각각의 실린더들(88, 90) 내에서 피스톤들(84, 86)을 왕복운동시키도록 작동하는 크랭크 축(82)을 갖는다.
압축기(10') 내에 제공된 실린더들의 번호와 동일한 다수의 표시(92) 는 빠르게 움직이고 크랭크 축(82) 이 회전할때 센서(96)에 의해 감지되도록 고안된 크랭크 축(82) 과 함께 회전 부재(94)상에 제공된다. 표시(92) 는 센서(96)가 상응하는 피스톤이 하사점을 빠르게 움직이는 것을 나타내는 시그널을 생성하도록 센서(96) 에 대해 위치한다. 센서(96) 에 의해 생성된 이들 시그널들은 조절기(98) 로 공급된다.
냉매 유체를 각각의 실린더들(88, 90) 의 각각으로 공급하기 위해, 한쌍의 적절한 밸브(100, 102)가 제공되고, 이들 밸브 각각은 유체 라인(36') 에 연결된 유입면을 갖고 하기에 보다 상세히 설명될 바와같이 조절기(98) 에 의해 온/ 오프 위치사이에서 작동되도록 디자인되어 있다. 오리피스(104, 106)가 각각의 밸브 (100, 102) 각각과 결합되어 있다.
오리피스(104, 106)는 증발기로 부터 회수되는 흡입 가스의 압력이상인, 유체가 주입될때의 실린더내의 흡입 가스 압력 약간 이상으로 실린더로 주입되는 유체를 유지하도록 고안된 것을 제외하고는 상기에서 설명된 오리피스(40) 와 거의 같은 기능을 수행한다.
각각의 밸브들(100, 102) 및 오리피스들(104, 106) 의 유출물은 각각 유체 라인(108, 110) 을 통해 각각의 실린더들(88, 90) 로 공급되고, 이때 유체 라인은 오프닝이 각각의 실린더들의 측벽에 또는 거기에 결합된 밸브판을 통해 제공되는 것과 같은 임의의 적절한 분출구 배열을 통해 실린더들(88, 90) 과 소통할수 있다.
부가적으로, 원할 경우 압축 행정 동안 냉매의 임의의 역류를 방지하기 위해 적절한 첵 밸브가 제공될 수 있다.
센서(112) 가 또한 헤드(116)에 의해 한정되는 배출 챔버(114) 내에 배치되어 제공되고 실린더들(88, 90) 을 나가는 압축 가스의 온도를 나타내는 시그널을 조절기(98) 로 보내도록 작동한다. 센서(112)는 상기 설명된 센서들(32, 70) 과 거의 동일하고 거의 같은 방식으로 배출 챔버(114)내에 위치하고 센서들(32, 70)을 참고로 하여 설명된 것과 같은 방식으로 작용한다.
조작에 있어서, 센서(112)가 실린더(88, 90) 를 나가는 압축 가스의 온도가 소정의 온도를 넘는다는 것을 조절기(98) 에 지시할 때, 조절기(98)는 센서(96) 로 부터 작동 시그널을 찾게 된다. 크랭크 축(82) 에 의해 운반되는 표시(92)가 센서(96) 를 통과할때, 피스톤들(84, 86) 중의 하나가 하사점을 통과하는 것을 나타내는 시그널이 조절기(98)로 제공되고, 이어서 상응하는 밸브들(100, 102)중의 하나를 짧은 소정 기간의 시간동안 열린 위치로 작동시켜 냉매 유체가 상응하는 실린더로 흘러 압축시 실린더로 먼저 빨려들어온 흡입 가스와 혼합되어 흡입가스를 냉각시키게 된다. 이러한 사이클은 다음 표시(92) 가 크랭크 축(82) 에 의해 운반되는 센서(96) 를 통과하여 냉각 냉매 유체가 실린더로 공급될때 기타 실린더들(88, 90) 에 대해 반복된다.
밸브들(100, 102)이 열려진 위치로 유지되는 실제 시간은 각각의 실린더들의 플러딩 또는 슬러깅의 유발 가능성을 피하면서 압축기(10') 의 과도한 과열을 피할 수 있는 충분한 냉각을 공급할수 있도록 선택된다. 몇몇 적용에서, 센서(112) 에 의해 감지되는 배출 가스의 온도가 소정의 온도를 초과하는 만큼의 크기에 반응하여 각각의 밸브들이 열려진 상태로 유지되는 시간길이를 변화시키는 것이 바람직하다. 어쨋든, 센서(112) 에 의해 감지된 압축 가스의 온도가 제 2 소정의 온도이하로 일단 떨어지면, 조절기(98) 는 각각의 밸브들(100, 102) 의 작동을 멈추게 하고 냉매 시스템은 임의의 유체 주입없이 통상적인 방식으로 작동한다.
본 발명을 왕복운동 피스톤 유형 압축기와 관련지어 설명해왔으나, 이것은 또한 회전, 스크류, 스크롤 또는 기타 유형의 압축기와 같은 다른 유형의 압축기들에 똑같이 적용될수 있다는 것을 인식해야 한다. 본 발명은 배출가스가 압축 챔버 또는 챔버를 나갈때 배출 가스에 직접 노출되는 센서를 사용하기 때문에, 외부의 요인들에 기인하는 잘못된 해독의 가능성은 거의 없다. 또한, 양 조절 밸브의 사용은 냉각 액체가 단지 압축기의 냉각이 필요할 때에에만 제공되는 것을 확실하게 한다. 적절하게 크기화된 오리피스의 제공은 압축기의 플러딩이 일어나지 않도록 최대 액체 흐름을 제한한다.
본 발명의 바람직한 실시양태가 상기 언급한 잇점 및 특징들을 제공할 수 있도록 잘 계산되었다는 것이 명백하지만, 본 발명은 첨부된 특허청구범위의 의미 또는 적절한 영역을 벗어나지 않고서 변형, 변동 및 변화될 수 있다는 것을 이해해야 한다.

Claims (18)

  1. 흡입 매니포울드 및 배출 챔버를 갖는 압축기, 응축기, 및 상기 압축기에 연결된 증발기를 연속 폐쇄 루프 시스템으로 포함하는 냉동 시스템으로서, 내부의 압축 가스의 온도를 감지하기 위해 상기 압축 가스의 통로내 및 상기 압축기의 배출 챔버내에 배치된 센서 수단, 상기 응축기의 유출구와 상기 압축기 흡입 매니포울드 사이에 연결된 유체 라인, 및 상기 압축 가스의 감지된 온도에 반응하여 응축기 유출구로 부터 흡입 매니포울드로의 유체 흐름을 선택적으로 조절하도록 작동하는 조절 수단으로 구성되는 개선된 압축기의 과열방지용 수단을 갖고, 이때 상기 압축기가 다수의 압축 챔버를 포함하고, 상기 압축 챔버 각각은 상기 흡입 매니포울드로부터 흡입 가스를 받아서 각각의 배출구를 통해 배출 챔버내로 상기 압축 가스를 배출하고, 상기 센서 수단이 가장 높은 온도를 갖는 압축 공기가 배출 챔버로 들어가도록 통로 역활을 하는 배출구에 가장 가깝도록 배출 챔버내에 위치하는 냉동 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 밸브 수단이 상기 유체 흐름을 조절하도록 작동할 수 있는 냉동 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 밸브 수단이 펄스 폭 조절 밸브인 냉동 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 조절 수단이 상기 밸브 수단을 제 1 소정의 온도에서 열려진 위치로 작동시키고, 제 2 소정의 온도에서 닫힌 위치로 작동시키도록 조작될 수 있는 냉동 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 압축기가 다수의 압축 챔버를 포함하고, 상기 챔버 각각은 흡입 메니포울드로 부터 흡입 가스를 받아서 상기 배출 챔버로 압축 가스를 배출하고, 상기 압축 챔버 각각을 나가는 압축 가스가 제 1 소정의 온도이하가 되도록 선택된 위치에서 상기 유체 라인이 흡입 메니포울드로 열려지는 냉동 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 챔버 각각을 나가는 압축 가스의 온도가 상기 조절 수단이 유체 라인을 통해 유체를 흘려보낼 때, 서로에 대해 소정의 범위내이도록 상기 위치가 선택되는 냉동 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 압축 챔버 각각을 나가는 압축 가스의 온도가 거의 같도록 상기위치가 선택되는 냉동 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 압축 챔버 각각을 나가는 압축 가스의 온도가 제 1 소정의 온도이하가 되도록 선택된 위치에서 상기 유체라인이 흡입 매니포울드내로 열려지는 냉동 시스템.
  9. 흡입 매니포울드, 배출 챔버 및 다수의 압축 챔버를 갖는 압축기, 응축기, 증발기 및 상기 압축기, 응축기 및 증발기를 연속 폐쇄 루프 시스템으로 상호 연결하는 수단을 포함하는 냉동 시스템으로서 상기 흡입 매니포울드가 다수의 압축 챔버 각각으로 흡입 가스를 제공하도록 작동하고 상기 압축 챔버 각각은 압축 챔버 각각에 결합된 배출구를 통해 상기 배출 챔버로 압축 가스를 배출시키도록 작동하고, 배출 챔버로 들어오는 압축 가스와 직접 접촉할 수 있도록 배출 챔버내 배출구 거의 중앙에 위치하여 압축 가스의 온도를 감지할 수 있도록 작동하는 센서 수단, 상기 응축기의 유출구 및 상기 압축기의 흡입 매니포울드 사이에 뻗어있는 유체라인, 및 센서 수단이 제 1 소정의 온도 이상의 온도를 감지할때, 이에 반응하여 응축기 유출구로 부터 흡입 매니포울드로 유체를 흐르게 하고, 센서 수단이 제 2 소정의 온도 이하의 온도를 감지할 때, 이에 반응하여 상기 유체 흐름을 막도록 작동하여 상기 압축기의 과열을 저지할 수 있는 조절 수단으로 구성되는 개선된 압축기의 과열 방지용 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 냉동 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 압축기가 상기 흡입 매니포울드로부터 압축 챔버들중 하나로 흡입 가스를 유도하는 통로를 포함하고, 그 유체 라인이 압축 챔버중의 하나를 나가는 압축 가스의 가장 높은 온도가 압축 챔버중의 하나를 나가는 압축 가스의 가장 낮은 높은 온도의 소정의 범위 내가 되도록 선택된 위치에서 흡입 매니포울드로 열려지는 냉동 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 최고 온도 및 상기 최저 온도가 거의 같은 냉동 시스템.
  12. 제10항에 있어서, 배출 챔버내에서, 다른 배출구 보다 최고 온도를 갖는 압축 가스가 나가는 배출구에 보다 가깝게 상기 센서가 위치하는 냉동 시스템.
  13. 제9항에 있어서, 상기 조절 수단이 상기 유체 라인 내에, 감지된 온도가 제 1 소정의 온도 이상일 때, 이에 반응하여 흡입 매니포울드로 유체를 흘려보내는 열려진 위치로 작동하고, 감지된 온도가 제 2 소정의 온도이하일때 이에 반응하여 유체 라인을 통한 유체 흐름을 막는 닫혀진 위치로 작동할 수 있는 밸브 수단을 포함하는 냉동 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 밸브 수단과 상기 흡입 매니포울드사이의 유체 라인 내에 오리피스를 또한 포함하고, 상기 오리피스가 유체라인을 통한 흐름을 제한하여 압축기의 플러딩을 저지하도록 작동하는 냉동 시스템.
  15. 흡입 매니포울드 및 배출 챔버를 갖는 압축기, 응축기, 및 상기 압축기에 연결된 증발기를 연속 폐쇄 루프 시스템으로 포함하는 냉동시스템으로서 압축 가스의 온도를 감지하기 위해 압축 가스의 통로내 및 압축기의 배출 챔버내에 위치하는 센서 수단, 상기 응축기의 유출구 및 압축기에 연결된 유체 라인, 및 압축 가스의 감지된 온도에 반응하여 응축기 유출구로 부터 압축기로의 유체 흐름을 선택적으로 조절하도록 작동하는 조절 수단으로 구성되는 개선된 압축기의 과열 방지용 수단을 갖는 것을 특징으로 하는, 냉동 시스템.
  16. 흡입 매니포울드 및 배출 챔버를 갖는 압축기, 응축기, 및 상기 압축기에 연결된 증발기를 연속 폐쇄 루프 시스템으로 포함하는 냉동 시스템으로서, 내부의 압축 가스의 온도를 감지하기 위해 상기 압축 가스의 통로내 및 상기 압축기의 배출 챔버내에 배치된 센서 수단, 상기 응축기의 유출구와 상기 압축기 흡입 매니포울드 사이에 연결된 유체 라인, 및 상기 압축 가스의 감지된 온도에 반응하여 응축기 유출구로 부터 흡입 매니포울드로의 유체 흐름을 선택적으로 조절하도록 작동하는 조절 수단으로 구성되는 개선된 압축기의 과열방지용 수단을 갖고, 이때 상기 조절 수단이 상기 유체라인내에 선택적으로 작동 가능한 밸브 수단을 포함하고, 상기 유체라인은 압축 챔버내로 열려지고, 상기 밸브 수단은 압축 챔버의 흡입 가스 충진이 완료되었을때 또는 완료된 후에 열려진 위치로 작동하고, 압축 챔버의 흡입 가스 충진이 완료되었음을 나타내는 시그널을 상기 조절기에 제공하기 위한 타이밍 수단을 또한 포함하는 냉동 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 압축기가 왕복 운동 피스톤 압축기이고, 상기 타이밍 수단이 피스톨이 하사점에 있음을 나타내는 시그널을 조절기에 제공하도록 작동하는 냉동 시스템.
  18. 흡입 매니포울드 및 배출 챔버를 갖는 압축기, 응축기, 및 상기 압축기에 연결된 증발기를 연속 폐쇄 루프 시스템으로 포함하는 냉동 시스템으로서, 내부의 압축 가스의 온도를 감지하기 위해 상기 압축 가스의 통로내 및 상기 압축기의 배출 챔버내에 배치된 센서 수단, 상기 응축기의 유출구와 상기 압축기 흡입 매니포울드 사이에 연결된 유체 라인, 및 상기 압축 가스의 감지된 온도에 반응하여 응축기 유출구로 부터 흡입 매니포울드로의 유체 흐름을 선택적으로 조절하도록 작동하는 조절 수단으로 구성되는 개선된 압축기의 과열방지용 수단을 갖고, 이때 상기 압축기가 다수의 압축 챔버를 포함하고, 유체 주입 라인이 상기 챔버 각각 내로 열려져 있고, 상기 유체 주입 라인 각각에 밸브 수단이 구비되고, 상기 유체 라인은 상기 밸브 수단 각각에 연결되고 및 상기 조절 수단은 상기 밸브 수단중의 선택된 하나를 작동시켜 상기 응축기 유출구로 부터 상기 압축 챔버중의 선택된 하나로의 유체 흐름을 조절하는 냉동 시스템.
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