KR100519241B1 - 스크류 압축기 슬라이드 밸브 조립체용 단일 가스 공급원의 작동 방법 - Google Patents

스크류 압축기 슬라이드 밸브 조립체용 단일 가스 공급원의 작동 방법 Download PDF

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Abstract

냉동 시스템의 스크류 압축기 슬라이드 밸브의 피스톤은 가스가 상대적으로 오일이 없으며 압축기의 작동 챔버로부터 배출에 후속하는 압력의 강하가 거의 없거나 전혀 없는 위치로부터 공급된 압축기 배출 가스를 이용하여 제어된다.

Description

스크류 압축기 슬라이드 밸브 조립체용 단일 가스 공급원의 작동 방법{SINGLE-SOURCE GAS ACTUATION FOR SCREW COMPRESSOR SLIDE VALVE ASSEMBLY}
본 발명은 회전식 압축기내에서의 가스 압축에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 배출 가스가 상대적으로 오일이 없으며 압축기의 작동 챔버로부터 배출 가스의 배출에 후속하는 압력 강하가 거의 발생하지 않거나 전혀 발생하기 않는 장소(location)로부터 공급되는 압축기 배출 가스를 이용하여, 냉동 스크류 압축기내에서의 슬라이드 밸브 위치의 제어에 관한 것이다.
압축기는 증발기로부터의 냉매 가스의 압력을 냉매의 사용으로 소정 매체의 냉각을 가능하게 하는 응축기 압력으로(더욱 일반적으로 각각 흡입 및 배출 압력으로 지칭됨.) 상승시키는 냉동 시스템에서 이용된다. 회전식 스크류 압축기를 포함하여 많은 유형의 압축기가 상기 냉동 시스템에 이용된다. 스크류 압축기는 작동 챔버에서 회전하도록 장착되는 수형 및 암형 회전자를 가장 빈번하게 사용하는데, 이 작동 챔버는 외부 치수 및 물림 스크류 회전자(intermeshed screw rotors)의 형상에 근접한 공차가 허용된 한 쌍의 평행하게 교차하는 평형 단부를 가진 실린더로서 형성되는 용적으로 구성된다.
스크류 압축기는 압축기의 작동 챔버내로 개방되는 흡입구 및 배출구를 각각 형성하는 저압 단부 및 고압 단부를 가진다. 흡입 압력에서 냉매 가스는 압축기의 저압 단부에 있는 흡입 영역으로부터 흡입구로 유입되며 물림 회전자와 압축기의 작동 챔버의 내부 벽에 의하여 형성된 세브론 형상(chevron-shaped)의 압축 포켓으로 전달된다.
회전자가 회전될 때, 압축 포켓은 흡입구로부터 폐쇄되며 상기 포켓의 용적이 감소할 때 가스가 압축된다. 압축 포켓은 스크류 회전자의 회전에 의하여 축선방향 주변으로 압축기의 고압 단부에 배치되어 배출구와 소통된다. 이때, 압축 냉매 가스는 압축기의 작동 챔버로부터 배출된다.
스크류 압축기 대부분에는 통상적으로 압축기의 용적이 연속 작동 범위에 걸쳐 제어되는 슬라이드 밸브 장치가 적용된다. 슬라이드 밸브 조립체의 밸브부는 압축기의 작동 챔버를 형성하는 회전자 하우징내에 배치되며, 슬라이드 밸브 조립체의 밸브부의 소정의 표면은 작동 챔버의 형성에 협력한다.
슬라이드 밸브 대부분은 흡입 압력에 있는 흡입구가 아닌 스크류 압축기의 회전자 하우징내에 있는 장소에 작동 챔버 및 회전자의 부분을 노출하기 위하여 통상적으로 축선방향으로 이동가능하다. 슬라이드 밸브가 보다 더 크고 보다 더 큰 정도로 개방될 때, 슬라이드 밸브내에 배치된 작동 챔버 및 스크류 회전자의 보다 더 큰 부분이 흡입 압력에 노출된다. 상기와 같이 노출된 작동 챔버와 회전자의 부분 그리고 형성되는 세브론 형상의 포켓은 압축기 공정에 이용할 수 없으며 압축기의 용적이 비례적으로 감소된다. 전부하 위치(full load position)와 무부하 위치(unload position)의 극단 사이에 슬라이드 밸브가 배치됨으로써 압축기 및 상기 압축기가 적용되는 냉동 시스템의 용적이 상대적으로 용이하게 제어된다.
종래에는, 스크류 압축기 슬라이드 밸브는 이 같은 압축기내에서 매우 다양하게 이용되는 오일을 이용하여 수압으로 배치된다. 냉동 냉각기 출원에서, 오일의 다양한 이용은 베어링 윤활 그리고 밀봉 및 냉각 목적을 위하여 압축기의 작동 챔버내로 상기 오일을 주입하는 것을 포함한다.
대부분 통상적으로 배출 압력이 오일을 압축기 주입구 및 베어링 표면으로 구동시키며 압축기의 슬라이드 밸브의 위치를 제어하기 위하여, 이 같은 오일은 이용되는 압축기의 오일 분리기 하류부로부터 공급된다. 그러나, 본 발명에서, 압축기의 작동 챔버로부터 배출 가스가 분출될 때 오일 분리기에서의 압력은 다소 감소되며 압력 강하의 결과로서 배출 가스는 오일 분리기로 이동된다는 것을 주목하여야 한다. 그러나, 임의의 경우, 오일의 상대적으로 더 높은 압력 공급원(오일 분리기)과 상대적으로 저압에 있는 압축기내의 장소 사이의 차압은 분리기로부터 압축기내의 오일 이용 장소로 구동시키기 위하여 이용된다.
일단 의도된 목적을 위하여 이용될 때, 상기 오일은 통상적으로 오일의 이용 장소로부터 압축기 또는 상기 압축기가 적용되는 시스템내의 상대적인 저압 장소로 배출되거나 상기 상대적인 저압 위치로부터 배수된다. 더욱 일반적으로, 상기 오일은 우선 흡입 압력 또는 압축기 흡입 압력과 배출 압력 중간인 임의의 압력에 있는 냉매가스를 포함하는 장소에서 배출, 배수 또는 이용된다.
상기 오일은 상기 오일이 배출, 배수 또는 이용되는 장소에 있는 냉매 가스와 혼합되어 함께 이동하며 압축기로부터 배출된 압축 냉매 가스의 스트림에서 오일 분리기로 역 전달된다. 스크류 압축기의 작동 챔버로부터 배출된 가스-오일 혼합물의 상대적으로 큰 중량 백분율을 포함하는 상기 오일은 오일 분리기에서 냉매 가스로부터 분리되며 오일 분리기의 배수조에 저장된다. 그때 위에서 지적된 압축기 장소로 재사용을 위하여 오일 분리기의 압력하에서 역으로 향한다.
분리 공정이 수행된 후 조차, 오일 분리기의 배수조에 있는 오일은 냉매 가스 거품 및/또는 용해된 냉매의 양을 포함한다. 사실, 분리된 오일은 이용되는 특수한 오일 및 냉매의 용해도 특성에 따라 중량이 10 내지 30% 만큼 많은 냉매를 포함한다.
스크류 압축기에서 슬라이드 밸브를 수압으로 배치하기 위하여 오일 분리기로부터 공급된 오일을 이용하는 하나의 난점 및 단점은, 이미 전술되었듯이, 오일이 용해된 냉매 및/또는 냉매 가스의 거품을 통상적으로 포함한다는 사실에 관련된다. 압축기 슬라이드 밸브를 작동시키는 피스톤을 수압으로 배치하기 위하여 상기 유체를 이용함으로써 다음과 같은 2가지 결과가 발생될 수 있다. 첫째, 슬라이드 밸브의 반응이 불일치 및 불규칙하게 되고, 유압 유체와 함께 이동되는 용해 냉매가 증발[소위 "가스 유출(out gassing)"]될 때나 함께 이동되는 냉매 가스 거품이 파괴될 때 슬라이드 밸브 위치가 변동될 수 있다. 둘째, 슬라이드 밸브의 반응이 불일치 및 불규칙하게 되거나, 또는 유압 유체와 함께 이동되는 용해 냉매가 증발[소위 "가스 유출(out gassing)"]될 때나 함께 이동되는 냉매 가스 거품이 파괴될 때 슬라이드 밸브 위치가 변동될 수 있다.
대부분 슬라이드 밸브 작동 피스톤이 수용되는 실린더에서 압력이 압축기를 무부하 상태로 하기 위하여 배출할 때, 유압 유체로부터 냉매의 가스 유출, 및/또는 상기 수압 유체에서 함께 이동된 냉매 가스 거품의 파괴는 상기 유체에서 용적을 변화시킨다. 이는, 차례로 목표 위치에 슬라이드 밸브를 유지하기 위한 또는 우선적으로 슬라이드 밸브를 적절히 배치하기 위한 유체의 능력에 영향을 미친다.
냉동 스크류 압축기내에 슬라이드 밸브를 배치하기 위하여 오일을 이용하는 또 다른 단점은 오일에 포함된 냉매 가스 거품 및 용해된 액체 냉매의 양이 시간 및 슬라이드 밸브 작동 실린더에 전달되는 윤활유의 특별한 배합(batch)의 특성 및 합성에 따라 변화하는 사실과 관계된다. 이에 대해, 슬라이드 밸브는 대부분 통상적으로 예비결정된 시간동안 부하 또는 무부하 솔레노이드 밸브를 개방함으로써 슬라이드 밸브 작동 실린더와 그리고 상기 시간에 따라 반복할 수 있으며 일치되는 실린더 밸브 이동으로 또는 이로부터 유압 유체의 예비결정된 용적의 이동을 초래한다는 가정을 통하여 제어된다. 상기 가정은, 차례로, 상기 시간 동안 슬라이드 밸브 작동 실린더로 향하거나 슬라이드 밸브 작동 실린더로부터 배출되는 유압 유체의 특성 및 합성이 일치된다는 것이 예측된다.
유체에 포함된 냉매의 성질 및 양에 대하여 유압으로 작동되는 슬라이드 밸브 작동 실린더로 공급된 또는 상기 슬라이드 밸브 작동 실린더로부터 배출된 유체의 특성 및 합성에서의 불일치 때문에, 임의의 특별한 시간동안 슬라이드 밸브 이동은 정밀하게 일치되거나 반복가능하거나 예측가능하지 않다. 제어 관점으로부터 일치 및 반복가능성의 결함은 불리하여 압축기 및 상기 압축기가 적용된 냉각기의 효율을 감소시킨다.
본 발명의 양수인에게 양수되며 본 명세서에서 참고문헌으로 첨부된, 미국 특허 5,519,273호 및 미국 특허 출원 제 08/763,755호로부터 이해되는 바와 같이, 유압 매체보다 더욱 균일한 농도의 가스 상태의 매체를 이용하여 스크류 압축기에서 제어 슬라이드 밸브 위치용 장치는 상당한 장점을 제공한다. 상기 장치는 압축기 또는 상기 압축기가 적용된 시스템 내의 2개 이상의 가스 공급원의 하나 또는 둘다로부터 가스를 공급하는 특허 및 특허 출원에서 공개되어 있다.
전술된 특허 및 특허 출원에 제시된 장치를 이용한 스크류 압축기의 시험을 통해, 압축기 슬라이드 밸브를 작동하기 위해 배출 영역 또는 공간으로부터 냉매 가스를 공급하는 방식은 비록 유압 작동 장치에 비해 여러 면에서 우수하지만 결코 전술된 특허 및 특허 출원에서 개시된 것 이상으로 우수하지는 않으며, 일정량의 오일을 포함하는 슬라이드 밸브 작동 실린더로의 방출 가스 유입을 허용하는 결과를 야기할 수 있음을 알 수 있다. 상기 가스내의 과도한 오일은 비록 유압으로 작동되는 시스템에서 이루어지는 반응의 일치에 대해 여전히 우수하지만, 바람직하지 않고 슬라이드 밸브 제어 및 반응이 더욱 어렵고 불일치된다. 더욱이, 상기 장치는 압축기가 적용된 냉각기의 작동 영역내의 모든 상황하에서 슬라이드 밸브 작동 목적을 위한 가스의 유효성을 보장하기 위하여 충분한 고압으로 단일 가스 공급원 보다 2개 이상의 가스 공급원으로부터 가스를 공급하기 위한 요구가 제시된다. 2개의 가스 공급원을 위한 요구는 이 같은 장치의 제조 및 제어에 대해 더욱 복잡하며 비용이 많이 들게 한다.
그러므로 유압 유체를 위와 같이 이용하는데 관련된 단점을 해소하며, 슬라이드 밸브 위치의 정밀하며 일치되는 제어를 허용하며, 파손 또는 마모를 통한 슬라이드 밸브 제어의 손실 또는 감소된 슬라이드 밸브 제어를 초래할 수 있는 이동 부분을 제거하며, 그리고 슬라이드 밸브 작동이 상기 압축기가 적용된 냉동 시스템의 예측가능한 작동 상태하에서 발생하는 것을 보장하기 위하여, 매우 충분한 고압으로 상대적으로 오일이 없는 가스가 용이하게 이용되는 단일 공급원을 적용하는 가스 상태의 매체의 이용에 의해, 냉동 스크류 압축기에 있는 슬라이드 밸브의 위치를 제어하기 위한 장치에 대해, 상기 요구가 존재한다.
도 1은 본 발명의 냉동 시스템 및 냉동 시스템의 스크류 압축기의 제어를 위한 슬라이드 밸브 장치의 개략적인 단면도이며,
도 2는 전부하 위치(full load position)보다는 부분 부하 위치(part load position)에 있는 슬라이드 밸브 조립체를 명확하게 도시한 도 1의 압축기 부분의 확대도이며,
도 3은 전부하 위치에서 슬라이드 밸브 조립체를 구비한 개방 부하 솔레노이드를 도시한 도 1의 압축기의 확대도이며,
도 4는 전무부하 위치(full unload position)에서 슬라이드 밸브 조립체를 구비한 개방 무부하 솔레노이드를 도시한 도 1의 압축기의 확대도이다.
본 발명의 목적은 유압 유체가 아닌 가스를 이용하는 스크류 압축기에서 슬라이드 밸브의 위치를 제어하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 목적은 스크류 압축기가 적용되는 냉각기의 작동 범위내의 모든 상태하에서 작동 유체로서 가스를 이용하여 스크류 압축기에서 슬라이드 밸브의 위치의 확실하며 정밀한 제어가 달성되는 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 목적은 예비 결정된 시간동안 슬라이드 밸브 작동 실린더로 전달되거나 상기 슬라이드 밸브 작동 실린더로부터 배출되는 작동 유체의 양 및 농도(consistency)가 반복적이고 일치되는 것을 보장하는 냉동 스크류 압축기에서 슬라이드 밸브의 배치에서 유압 유체가 아닌 냉매 가스를 적용하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 상기 가스가 압축기의 작동 챔버로부터 가스의 배출에 후속하는 압력 강하가 상대적으로 거의 없거나 전혀 없는 단일 장소로부터 공급된 상대적으로 오일이 없는 압축기 배출 가스를 이용하여 스크류 압축기에 슬라이드 밸브의 위치를 제어하기 위한 것이다.
후술되는 바람직한 실시예의 상세한 설명 및 도면이 고려될 때 본 발명의 상기 목적 및 다른 목적은 압축기의 작동 챔버로부터 배출된 가스의 이용을 통하여 위치가 제어되는 슬라이드 밸브를 가지는 스크류 압축기에서 달성되며, 또한 압축기의 작동 챔버로부터 오일과 함게 이동하는 압축 냉매 가스를 배출하는 단계, 상기 압축기내에서 상기 작동 챔버로부터 배출된 상기 가스의 일 부분으로부터 오일을 분리하는 단계, 상기 슬라이드 밸브를 이동시키는 냉매 가스를 위한 상기 압축기내의 공급원 장소를 형성하는 단계, 상기 가스가 상기 작동 챔버로부터 배출될 때 상기 작동 챔버로부터 배출되고 압축된 냉매 가스 보다 상대적으로 무게가 작은 오일을 가지는 압축 냉매 가스를 상기 공급원 장소가 포함하도록 상기 분리 단계에서 오일이 상기 압축기내에서 분리되는 가스를 상기 공급원 장소로 전달하는 단계, 상기 냉매 가스의 사용에 의해 상기 슬라이드 밸브를 이동하도록 상기 슬라이드 밸브와 소통하는 상기 공급원 장소를 배치하는 단계로서, 상기 압축기가 부하상태가 되도록 상기 슬라이드 밸브를 이동시키기 위해 냉매 가스가 공급되는 장소가 되는 공급원 장소를 배치하는 단계, 상기 작동 챔버로부터 배출된 가스의 압력이 압력 강하가 거의 없거나 전혀 없는 상기 압축기내의 상기 공급원 장소를 배치하는 단계, 상기 분리 단계는 상기 압축기내의 오일의 통로에 대한 배리어를 형성하는 단계를 포함하며 상기 슬라이드 밸브에 연결되는 피스톤이 배치되는 상기 압축기내에 작동 실린더를 형성하는 단계, 상기 공급원 장소로부터 상기 작동 실린더로의 흐름 통로를 형성하는 단계, 오일과 함께 이동하는 압축 냉매 가스를 배출구를 통하여 상기 압축기의 작동 챔버로부터 배출시키는 단계, 상기 배출 단계에서 오일이 함께 이동하는 배출된 가스의 대부분을 상기 오일 분리기로 유동시키는 단계, 상기 배출 단계에서 배출된 가스의 일 부분을 상기 냉동 시스템에 있는 공급원 장소로 전달하는 단계로서, 상기 공급원 장소는 상기 배출구의 하류부에 있지만 상기 오일 분리기의 상류부에 있으며 상기 공급원 장소에 있는 상기 냉매 가스의 압력이 상기 오일 분리기에 있는 냉매 가스의 압력보다 더 크며 상기 공급원 장소는 상기 압축기가 부하 상태에 있도록 상기 압축기의 슬라이드 밸브를 이동시키도록 가스가 공급되는 유일한 장소가 되는 전달 단계, 상기 냉동 시스템의 부하 상태가 상기 압축기가 더 큰 용적에서 압축 냉매 가스를 발생하는 것이 요구되도록 상기 슬라이드 밸브와 흐름 소통되는 상기 공급원 장소를 선택적으로 배치하는 단계, 및 상기 전달 단계에서 상기 공급원 장소로 전달되는 압축 냉매 가스로부터 윤활유를 분리하는 단계를 포함하는 스크류 압축기의 슬라이드 밸브의 위치를 제어하는 방법에 의해 달성된다. 가스는 상대적으로 오일이 없는 배출 가스가 존재하며 압력 강하가 전혀 발생하지 않거나 압력 강하가 상대적으로 매우 작은 장소에서 압축기의 배출구의 하류부에 공급된다.
압축기 배출 가스가 상대적으로 오일이 없는 장소로부터 슬라이드 밸브 작동 가스를 공급함으로써, 더욱 "순수한" 가스가 슬라이드 밸브를 작동시키기 위하여 이용된 가스가 매우 작은 오일의 양보다 더 많이 포함될 때 발생할 수 있는 불일치된 슬라이드 밸브 반응을 제거하는 슬라이드 밸브 제어를 위해 이용가능하게 된다. 압축기의 작동 챔버의 하류부 및 압축기의 배출구에 매우 근접한 장소로부터 상기 가스를 공급함으로써, 슬라이드 밸브는 압력 강하가 발생하지 않거나 미미한 가스에 의하여 작동된다. 차례로, 상기는 하부 헤드 상태가 압축기 시동에서와 같이 존재할 때 조차, 적절하고 정밀한 슬라이드 밸브 작동 및 제어를 보장하기 위하여, 예측가능한 압축기 작동 상태하의 충분한 고압에서 상대적으로 매우 순수하며 일치하는 슬라이드 밸브 작동 유체의 공급원을 보장한다. 이와 같이, 포함하는 냉매에 있는 유압 유체를 이용하고 또는 압축기가 모든 상태하에서 부하상태로 되는 것을 보장하도록, 하나 이상의 장소로부터 가스 상태의 슬라이드 밸브 작동 유체를 공급하기 위한 요구는 슬라이드 밸브 작동 제어 구성물 및 물리적인 장치가 상당히 단순화될 수 있다는 결과로 제거된다. 최종 결과는 단일 장소 및 최적화된 효율의 냉동 시스템으로부터 공급된 상대적으로 오일이 없는 배출 가스를 이용하는 스크류 압축기를 위한 단순하고, 정밀하고, 일치되며 확실한 슬라이드 밸브 작동 장치이다.
우선 도 1과 도 2를 참조하면, 냉동 시스템(10)은 압축기 조립체(12), 오일 분리기(14), 응축기(16), 계량 장치(18) 및 증발기(20)를 포함하며, 상기 모든 구성 요소들은 냉매의 흐름을 위하여 연속적으로 연결된다. 압축기 조립체(12)는 회전자 하우징(22) 및 베어링 하우징(24)을 포함하며, 이들을 압축기 하우징으로서 지칭한다. 수형 회전자(26) 및 암형 회전자(28)는 압축기의 작동 챔버(30)내에 배치된다.
압축기의 작동 챔버(30)는 회전자 하우징(22), 베어링 하우징(24) 및 슬라이드 밸브 조립체(34)의 밸브부(32)에 의하여 협력적으로 형성된다. 바람직한 실시예에서, 소위 용적 제어 슬라이드 밸브 조립체인 슬라이드 밸브 조립체(34)는 연결 로드(36) 및 작동 피스톤(37)을 추가적으로 포함한다. 피스톤(37)은 슬라이드 밸브 작동 실린더(38)내에 배치된다. 스프링(39)과 같은 편향 부재(도 2 내지 4에 도시됨)는 작동 실린더(38)가 배출될 때 압축기가 무부하 상태로 되는 방향으로 슬라이드 밸브 조립체를 추진하기 위하여 작동 실린더(38)내에 배치될 수 있다. 수형 회전자(26) 또는 암형 회전자(28) 중 하나는 엔진 또는 전기 모터(40)와 같은 원동기에 의하여 구동된다.
흡입 압력으로 냉매 가스는 증발기(20)로부터 압축기(12)의 저압단부에 형성된 소통 흡입 영역(42, 42A)으로 향한다. 흡입 압력으로 가스가 압축기 하우징내에 있는 흡입구(44)내로 흐르며 회전자(26,28)와 작동 챔버(30)의 내부면 사이에 형성된 압축 포켓(compression pocket)으로 유입된다. 계수기의 회전 및 스크류 회전자들의 맞물림(meshing)에 의하여, 압축 포켓은 크기가 감소하며 주변을 도는 압축기의 고압 단부로 변위되며, 여기서 압축기는 작동 챔버로부터 배출구(46)를 통하여 배출 통로(48)내로 압축 가스가 배출된다.
배출구(46) 및 일반적인 의미의 스크류 압축기의 배출구를 참조하면, 배출구(46)는 두 개의 부분을 포함하는데, 제 1 부분은 슬라이드 밸브 조립체의 밸브부(32)의 배출 단부에 형성된 반경 방향 부분이며, 제 2 부분은 베어링 하우징의 배출면에 형성된 축방향 부분이다. 슬라이드 밸브 조립체의 슬라이드 밸브부(32)를 구비한 배출구 부분의 형상 및 상호 작용은 다방면으로 압축기(12)의 용적 및 효율을 제어한다.
이에 대해, 배출구(46)의 반경 방향 부분 및 축방향 부분은 반경 방향 배출 부분이 더 이상 스크류 회전자상에 위치하지 않도록 슬라이드 밸브 조립체(34)가 충분히 무부하상태가 될 때까지 압축기 용적에 영향을 미친다. 이러한 상태에서, 실제적으로 축방향 부분만이 압축기 용적을 결정한다. 그러므로, 압축기를 시동하는 동안, 슬라이드 밸브 조립체(34)가 전무부하 위치에 있을 때, 배출구(46)의 축방향 부분만이 배출구의 작동 부분이 될 것이다.
상당한 양의 오일이 함유된 배출 가스는 배출구(46)로부터 배출 통로(48)로 향하고나서 그때 도관(49)으로 향한다. 배출 통로(48)는 도 2에 도시되며 더욱 자세히 상술된 바와 같이 두 개의 부영역(48A,48B)으로 분할된다. 도관(49)은 배출 통로(48)를 오일 분리기(14)로 연결하며 상기 오일 분리기(14)내에 배치된 배출 체크 밸브(50)를 가질 수 있다. 오일 분리기(14)에 전달된 혼합물내의 오일은 오일 분리기내에서 분리되며 배수조(51)내에 모인다.
오일 공급 라인(54,56,58)으로 그리고 오일 공급 라인(54,56,58)을 통하여 윤활작용, 밀봉작용 및/또는 냉각작용을 요구하는 압축기(12)내의 다양한 장소로 상기 오일을 구동시키기 위하여, 오일 분리기(14)의 가스 부분(52)의 배출 압력은 배수조(51)내의 오일에 작용한다. 예를 들면, 오일 공급 라인(54)은 오일을 윤활 베어링(60)으로 제공하며 오일 공급 라인(56)은 오일을 밀봉 및 가스 냉각 목적을 위하여 회전자 하우징에 있는 주입 통로(62)로 제공한다. 공급 라인(58)은 오일을 윤활 목적을 위하여 압축기의 고압 단부에서 베어링(64)으로 제공한다. 상기 장소는 차례로 보통 압축기 배출 압력 보다 낮은 압력에 있으며 냉매 가스가 있는 압축기 내의 장소로 배출 또는 배수된다. 그 결과, 오일 분리기(14)의 가스 부분(52)에 배출 가스가 존재함으로써 배출 통로(48)로부터 오일 분리기로의 배출가스의 흐름이 강하될 수 있지만, 배수조(51)로부터 이용되는 압축기(12)에 있는 장소로 오일을 구동시키기에 충분하다.
알 수 있는 바와 같이, 작동 실린더(38)내의 슬라이드 밸브 작동 피스톤(37)의 위치는 회전자 하우징(22)내의 슬라이드 밸브 조립체의 밸브부(32)의 위치의 결정 요인이다. 실린더(38)내에서 직면하는 피스톤(37)의 면이 배출 압력에서 가스에 의하여 선택적으로 작용하는 반면, 배출 통로(48)에서 배출 압력에 노출되는 밸브부(32) 및 피스톤(37) 면들의 상대적인 표면적 그리고 압축기의 슬라이드 정지부(66)가 접하는 밸브부(32)의 단면이 흡입 압력에 노출되기 때문에, 통로(68)를 통하여 작동 실린더(38)로 배출 압력 가스가 유입됨으로써 압축기가 부하상태가 되는 방향으로 슬라이드 밸브가 이동된다.
도 1에서, 슬라이드 밸브 조립체(34)가 슬라이드 정지부(66)와 접하는 슬라이드 밸브 조립체의 밸브부(32)를 구비한 전부하 위치(full load position)에 있는 상태를 도시한 것이다. 상기 위치에서, 작동 챔버(30) 및 수형 및 암형 스크류 회전자는 단지 흡입구(44)를 통하여 흡입 영역(42)내의 흡입 압력에 노출된다.
밸브부(32)가 슬라이드 정지부(66)로부터 이동되도록 슬라이드 밸브 조립체(34)가 위치될 때, 작동 챔버(30) 및 수형 회전자(26) 및 암형 회전자(28)의 상부는 흡입구(44)를 통하여 흡입 영역(42)에 노출되는 것에 추가하여 회전자 하우징의 흡입 영역(42A)에 노출된다. 수형 회전자(26) 및 암형 회전자(28)의 상부를 흡입 영역으로 노출시킴으로써 수형 회전자(26) 및 암형 회전자(28)의 상부가 밀폐된 압축 포켓의 형성 또는 압축 공정에 참여할 수 없게 함으로써 압축기의 용적이 감소된다. 도 2에는 슬라이드 밸브 조립체가 부분 부하 위치에 있는 상태가 도시되어 있다.
이제 도 3 및 도 4를 추가적으로 참고하면, 제어기(72)는 부하 솔레노이드 밸브(74)에 전기적으로 연결된다. 부하 솔레노이드 밸브(74)는 통로(76) 및 통로(68)를 경유하여 슬라이드 밸브 작동 실린더(38)와 소통된다. 또한 부하 솔레노이드 밸브(74)는 통로(78)를 통하여 배출 통로(48)와 소통된다.
통로(78)는 구멍(80)을 통하여 배출 통로(48)내로 개방되는데, 이 구멍에서, 배출 통로(48)의 포함물은 상대적으로 함께 이동되는 오일(더욱 상세히 상술될 것임)이 없으며, 만약 있다면 압축기의 작동 챔버로부터 배출에 후속하는 미미한 압력 강하에 참여하는 가스이다. 정화의 목적으로서, 작동 실린더(38)가 슬라이드 밸브 위치의 함수가 되는 각각의 용적에서 가변되는 피스톤(38)의 다른 측면의 가변 용적인 반면, 배출 통로(48)는 배출구(46)와 피스톤(37) 사이의 가변 용적이다.
이제 도 2를 주로 참조하면, 배출 통로(48)에 격벽 부재(82)를 배치함으로써, 배출 부영역(48A, 48B)이 형성된다는 것이 이해된다. 슬라이드 밸브 조립체의 로드(36)에 의하여 관통되는 구멍(84)을 형성하는 격벽 부재(82)는 부영역(48A)과 소통되는 배출 부영역(48B)을 유지하며 그러나 배출 가스 흐름 스트림에서 작동 챔버(30)로부터 운반된 오일이 부영역(48B)내로의 유입에 대해 배리어를 형성한다. 결론적으로, 압축기(12)가 작동되지만 필수적으로 오일이 없는 냉매 가스를 포함할 때 부영역(48B)은 부영역(48A)과 필수적으로 동일한 압력으로 유지된다.
알 수 있는 바와 같이, 격벽 부재(82)의 구멍(84)은 슬라이드 밸브 이동의 자유를 보장하기 위한 크기로 만들지만 또한 필수적으로 오일이 없는 배출 가스의 일정한 공급은, 만약 있다면, 압력 강하가 거의 발생하지 않는 슬라이드 밸브 작동을 위하여 이용되는 것을 보장한다. 격벽 부재(82)는 임의의 작은 양의 오일의 배출 또는 배수를 용이하게 하기 위하여 구멍(84)을 통하여 부영역(48B)내로의 통로를 형성하는 배출홀(86)을 형성할 수 있다. 슬라이드 밸브 조립체가 압축기를 부하상태로 되는 방향으로 이동할 때 홀(86)을 통한 부영역(48B)으로부터 오일의 이동은 편향 부재(39) 및 피스톤(37)의 회전 이동에 의하여 용이하게 된다.
이제 도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 압축기(12)가 작동될 때 상당한 양의 오일과 함께 이동하는 냉매 가스는 배출구(46)를 통하여 작동 챔버(30)로부터 배출되며 배출 통로(48)로 유입된다. 함께 이동되는 오일과 함께, 대부분의 배출 가스 흐름 스트림은 도관(49)을 통하여 배출 통로(48)로부터 배출되며 오일 분리기(14)내로 배출 체크 밸브(50)를 통하여 소통된다. 그러나, 배출 통로(48)로 유입되는 아주 작은 양의 배출 가스는 격벽 부재(82)의 구멍(84)을 통하여 배출 부영역(48B)으로 유입된다.
격벽(82)은 압축기의 작동 챔버에서 배출되는 배출가스 흐름 스트림에 함께 이동되는 오일이 배출 부영역(48B)내로의 유입에 대한 배리어로서 작용하며, 사실상 배출 영역(48B)으로의 유입 전에 오일을 배출 가스 흐름 스트림으로부터 분리시키는 수단으로서 작용한다. 더욱이, 배출구(46)에 근접되기 때문에, 배출 통로 부영역(48B)은 동시에 또는 매우 적게 감소되는 압력이 있는 배출 가스를 포함하며 오일 분리기(14)내의 배출 가스의 압력 보다 더 높은 압력에 있다. 이에 대해, 오일 분리기(14)에서 배출 가스의 압력은 배출 통로(48)와 오일 분리기(14)의 가스 부분(52) 사이의 시스템 부품 및 파이핑 주위를 통하여, 그리고 상기 시스템 부품 및 파이핑 내로의 이동의 결과로서 강하된다.
배출 부영역(48B)내로 구멍(84)을 통하여 통과하는 미미한 양의 오일 조차도 통로(78)내로 부영역(48B)으로부터 소통되지 않는 것을 보장하기 위하여, 통로(78)의 구멍(80)은 상류의 부영역(48B)으로 개방된다. 더욱이, 전술된 바와 같이, 설비는 압축기가 부하상태가 될 때 스프링(39) 및 피스톤(37)의 운동에 의하여 임의의 상기 오일이 저장되는 부영역(48B) 저부의 배출홀(86)을 통하여 상기 오일을 쓸어 내린다.
일단 다시, 배출 부영역(48B)으로부터 슬라이드 밸브 작동 가스를 공급함으로써, 가스는 슬라이드 밸브 작동 목적을 위하여 배출 가스 흐름 스트림내에 압력 강하를 발생시키는 냉동 시스템(10)내의 흐름 통로 및 부품의 상부 스트림으로 공급된다. 상기 흐름 통로 및 부품 중에는 도관(49), 배출 체크 밸브(50) 및 오일 분리기(14)가 있는데, 상기 모든 것은 압축기의 작동 챔버로부터 오일 분리기 및 그 밖의 것으로 흐르는 냉매 가스의 스트림에서 압력 강하를 발생시키도록 직접적인 영향을 미친다. 본 발명의 슬라이드 밸브 작동 가스는 필수적으로 오일이 없으며 가스내에 압력 강하가 없거나 상대적으로 매우 미미한 압력 강하만이 발생하는 장소로부터 공급되기 때문에, 냉동 시스템(10)이 작동될 것 같은 예측가능한 작동 상태에 따를 수 있는 슬라이드 밸브 작동 목적을 위하여 다중 공급원이라기 보다는 차라리 동종 단일 가스 공급원이 안출된다. 이와 같은 것은 종래의 시스템에는 없는 것이다.
작동시 그리고 도 1 및 도 3을 참조하면, 압축기(12) 용적의 증가 요구가 존재하도록 시스템(10)에서 작동 부하가 증가할 때마다, 제어기(72)는 도 3에 도시된 바와 같이, 구멍(80), 통로(78), 통로(76) 및 통로(68)를 통하여 배출 부영역(48B)과 흐름 소통되는 슬라이드 밸브 작동 실린더(38) 및 피스톤(37)이 배치되는 부하 솔레노이드(74)를 개방한다. 배출 압력에서 필수적으로 오일이 없는 가스가 작동 실린더(38)로 유입됨으로써 슬라이드 밸브 조립체(32)를 부하상태가 되도록 하기 위하여 화살표(70)의 방향으로 압축기측으로 이동시킨다. 압축기 출력이 냉동 시스템의 부하와 정합될 때마다, 제어기(72)는 슬라이드 밸브 조립체를 그때 현위치를 유지하기 위하여 부하 솔레노이드(74)를 폐쇄시킨다. 그것은 도 2에 도시된 바와 같이, 도 1 및 도 3에 도시된 전부하 위치와 도 4에 도시된 전무부하 위치의 중간 위치일 수 있으며 또는 도 1과 도 3의 전부하 위치일 수 있다.
이 압축기(12)의 용적이 감소되며 여전히 상기 부하를 만족시킬 수 있도록 냉동 시스템(10)의 부하가 감소할 때, 제어기(72)는 도 4에 도시된 바와 같이 통로(68,76,104)를 통하여 이용되는 압축기 또는 시스템의 장소에 작동 실린더(38)에 배출 구멍을 형성하며 압축기 배출 압력보다 낮은 압력에 있는 무부하 솔레노이드(102)를 개방하게 된다. 상기와 같은 방법에서 실린더(38)에 배출 구멍을 형성함으로써 슬라이드 밸브 조립체가 슬라이드 정지부(66)로부터 스프링(39)의 힘 및 배출 영역(48)에서의 압력하에서 화살표(106)의 방향으로 이동하게 된다. 압축기(12)의 작동 정지가 요구될 때 또는 시스템(10)의 부하가 전무부하 상태에서 존재하는 압축기의 매우 미미한 용적보다 적게 될 때 제어기(72)는 상기와 같은 위치에서 압축기 용적이 냉동 시스템의 요구를 충족시키거나 슬라이드 밸브 조립체(34)가 도 4의 전무부하 위치로 이동함으로써 무부하 솔레노이드(102)를 폐쇄한다.
이용되는 압축기내의 냉동 시스템의 부하에 압축기 용적을 정확하고 반복적으로 정합시킴으로써, 냉동 시스템의 에너지 효율은 최적화되며 시스템 압축기의 마모 및 손상이 감소된다. 더욱이, (ⅰ) 압축기의 작동 챔버로부터 배출에 후속하는 압력 강하가 거의 없거나 전혀 없게 되는 사실에 의하여 슬라이드 밸브를 작동시키는 모든 예상할 수 있는 시스템 작동 상태하의 충분한 압력에 따르며, (ⅱ) 필수적으로 오일이 없는, 슬라이드 밸브 제어 복잡성이라는 사실에 의하여 사실상 동종인 슬라이드 밸브 작동 목적을 위한 가스의 단일 공급원을 제공함으로써, 일치되며 반복가능한 슬라이드 밸브 이동이 보장되며 전체 시스템 효율이 강화되는 반면 압축기 부품은 가치가 있으며 제조 비용은 모두 감소된다.
본 발명이 바람직한 실시예에 의하여 청구되는 반면, 슬라이드형이 아닌 용적 제어 밸브 및 2개의 나사형이 아닌 스크류 압축기를 포함하는 다른 실시예가 고려되며 본 발명의 더 넓은 범주내에 포함된다.

Claims (32)

  1. 압축기 하우징, 압축 냉매 가스 공급원, 배리어 및 압축기 용적 변화 밸브를 포함하며,
    상기 압축기 하우징은 압축기의 용적을 변화시키기 위해 냉매 가스가 관통하는 통로를 부분적으로 또는 전체적으로 형성하고 상기 냉매 가스가 압축되는 작동 챔버를 추가로 형성하며, 압축 공정 동안 상기 작동 챔버내의 냉매 가스와 함께 윤활유가 이동하며, 상기 압축기의 작동시에 상기 냉매 가스와 상기 윤활유의 혼합물이 상기 작동 챔버로부터 배출되며,
    상기 압축 냉매 가스 공급원은 상기 압축기 하우징내에 위치하며, 상기 압축 냉매 가스 공급원 내의 가스가 상기 압축기의 작동 챔버로부터 배출되며,
    상기 배리어는 상기 압축기 하우징내에 배치되고 상기 작동 챔버와 상기 압축 냉매 가스 공급원 사이에 삽입되며, 상기 작동 챔버로부터 상기 압축 냉매 가스 공급원의 장소로 배출되는 가스에 의한 윤활유의 유입을 전체적으로 방지하여, 상기 압축 냉매 가스 공급원에 있는 가스 내 윤활유 함량이 상기 가스가 상기 작업 챔버로부터 배출될 때의 상기 냉매 가스와 윤활유의 혼합물 내 윤활유 함량보다 적으며, 그리고
    상기 압축기 용적 변화 밸브는 상기 압축기 하우징에 의해 부분적 또는 전체적으로 형성되는 상기 통로를 통하여 상기 압축 냉매 가스 공급원과 흐름 소통되며, 상기 압축 냉매 가스의 공급원은 상기 압축기가 부하 상태가 되는 방향으로 상기 밸브를 이동시키기 위한 유체의 단일 공급원이 되는,
    스크류 압축기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 작동 챔버에 제 1 스크류 회전자 및 제 2 스크류 회전자가 배치되며, 상기 제 1 스크류 회전자 및 상기 제 2 스크류 회전자의 회전에 의해 상기 작동 챔버내에 있는 냉매 가스가 압축되는,
    스크류 압축기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 압축기는 흐름 통로를 형성하며, 상기 작동 챔버로부터 배출되는 압축 냉매 가스와 윤활유의 혼합물의 대부분이 상기 배리어에 의하여 영향을 받지 않고 상기 흐름 통로를 따라 상기 압축기로부터 배출되는,
    스크류 압축기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 슬라이드 밸브는 피스톤에 의하여 작동되며, 상기 하우징은 작동 실린더를 형성하고, 상기 슬라이드 밸브 피스톤은 상기 작동 실린더 내에 배치되고 상기 가스 공급원의 장소를 부분적으로 형성하는,
    스크류 압축기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 압축 냉매 가스와 윤활유의 혼합물이 상기 작동 챔버로부터 배출되는 배출구의 형성에 관여하며,
    상기 배리어는 상기 작동 챔버로부터 배출되는 상기 혼합물의 대부분이 상기 압축기로부터 배출되는 상기 흐름 통로로의 유입부의 하류에 배치되는,
    스크류 압축기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 윤활유를 분리하는 배리어는 상기 하우징에 배치된 격벽을 포함하며, 상기 격벽은 상기 가스 공급원의 장소를 부분적으로 형성하는,
    스크류 압축기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 용적 조절 밸브는 슬라이드 밸브이며 상기 슬라이드 밸브의 일 부분이 상기 격벽을 관통하여 이동 가능한,
    스크류 압축기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 격벽에는 구멍이 형성되며, 상기 구멍은 상기 슬라이드 밸브에 의해 관통되며 상기 가스 공급원의 장소로의 윤활유의 유입에 대한 배리어를 형성하면서 상기 압축기의 작동 챔버로부터 상기 가스 공급원의 장소로 배출되는 압축 냉매 가스의 유입을 허용하는 크기로 형성되는,
    스크류 압축기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 압축기에 의해 부분적 또는 전체적으로 한정되는 상기 통로는 상기 가스 공급원과 상기 작동 실린더 사이를 소통하는,
    스크류 압축기.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 가스 공급원은 상기 배출구의 근처에 있어 압력 강하가 전혀 없거나 거의 없는 상기 가스 공급원내의 가스는 상기 배출구로부터 나가는 가스의 압력과 본질적으로 동일한 압력인,
    스크류 압축기.
  11. 압축기의 작동 챔버로부터 오일과 함게 이동하는 압축 냉매 가스를 배출하는 단계,
    상기 압축기내에서, 상기 작동 챔버로부터 배출된 상기 가스의 일 부분으로부터 오일을 분리하는 단계,
    상기 슬라이드 밸브를 이동시키는 냉매 가스를 위한 상기 압축기내의 공급원 장소를 형성하는 단계,
    상기 가스가 상기 작동 챔버로부터 배출될 때 상기 작동 챔버로부터 배출되고 압축된 냉매 가스 보다 상대적으로 무게가 작은 오일을 가지는 압축 냉매 가스를 상기 공급원 장소가 포함하도록 상기 분리 단계에서 오일이 상기 압축기내에서 분리되는 가스를 상기 공급원 장소로 전달하는 단계, 및
    상기 냉매 가스의 사용에 의해 상기 슬라이드 밸브를 이동하도록 상기 슬라이드 밸브와 소통하는 상기 공급원 장소를 배치하는 단계로서, 상기 압축기가 부하상태가 되도록 상기 슬라이드 밸브를 이동시키기 위해 냉매 가스가 공급되는 장소가 되는 공급원 장소를 배치하는 단계를 포함하는,
    냉동 스크류 압축기에서 슬라이드 밸브의 위치를 제어하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 작동 챔버로부터 배출된 가스의 압력이 압력 강하가 거의 없거나 전혀 없는 상기 압축기내의 상기 공급원 장소를 배치하는 단계를 더 포함하는,
    냉동 스크류 압축기에서 슬라이드 밸브의 위치를 제어하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 분리 단계는 상기 압축기내의 오일의 통로에 대한 배리어를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 배리어는 상기 공급원 장소의 상류부에 있지만 상기 작동 챔버의 하류부에 있는,
    냉동 스크류 압축기에서 슬라이드 밸브의 위치를 제어하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 슬라이드 밸브에 연결되는 피스톤이 배치되는 상기 압축기내에 작동 실린더를 형성하는 단계, 및 상기 공급원 장소로부터 상기 작동 실린더로의 흐름 통로를 형성하는 단계를 더 포함하는,
    냉동 스크류 압축기에서 슬라이드 밸브의 위치를 제어하는 방법.
  15. 오일 분리기,
    응축기,
    계량 장치,
    증발기, 및
    스크류 압축기를 포함하며,
    상기 오일 분리기, 상기 응축기, 상기 계량 장치, 상기 증발기 및 상기 스크류 압축기는 모두 냉매의 연속적 흐름을 위하여 연결되며,
    상기 압축기는 작동 챔버와 상기 작동 챔버의 하류부에 있지만 상기 작동 챔버와 흐름 소통되는 냉매 가스용 공급원 장소를 형성하며,
    상기 압축기는 용적 제어 밸브와, 상기 작동 챔버와 상기 공급원 장소 사이에 배치된 배리어를 가지며,
    상기 용적 제어 밸브는 상기 작동 챔버로부터 상기 배리어를 지나 상기 공급원 장소로 유동하는 압축 냉매 가스에 대한 노출에 의해 상기 압축기가 부하상태가 되도록 이동시키며,
    상기 배리어는 상기 용적 제어 밸브를 이동시키도록 사용되는 냉매 가스가 상기 압축기의 작동 챔버로부터 배출된 냉매 가스보다 상대적으로 적은 오일을 함유하도록 상기 작동 챔버로부터 나오는 가스의 스트림으로부터 오일을 분리하며,
    상기 공급원 장소는 상기 압축기가 부하 상태가 되도록 상기 용적 제어 밸브를 이동시키기 위해 가스를 공급하는 유일한 장소인,
    냉동 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 스크류 압축기로부터 상기 배리어에 의해 영향을 받지 않는 상기 오일 분리기로 냉매 가스를 소통하기 위한 수단을 더 포함하며,
    상기 스크류 압축기는 상기 압축기내의 상기 장소에 함유하는 상대적으로 오일이 더 없는 냉매 가스가 상기 오일 분리기에 있는 냉매 가스의 압력 보다 더 큰 압력이 되도록 상기 작동 챔버로부터 상기 오일 분리기로의 이동에서 압력이 강하되는,
    냉동 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 스크류 압축기는 작동 실린더를 형성하며 상기 용적 제어 밸브는 슬라이드 밸브이며,
    상기 슬라이드 밸브는 상기 작동 실린더내에 배치된 작동 피스톤을 가지며, 상기 배리어는 상기 슬라이드 밸브 피스톤과 상기 작동 챔버 중간에 배치되는,
    냉동 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 배리어는 격벽을 포함하고, 상기 격벽은 상기 슬라이드 밸브에 의하여 관통되며, 상기 피스톤 및 상기 격벽 각각은 부분적 또는 전체적으로 상기 압축기의 작동 챔버로부터 배출되는 냉매 가스보다 상대적으로 오일이 적은 냉매 가스를 포함하는 상기 압축기내에 상기 장소를 형성하는,
    냉동 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 압축기는 상기 작동 실린더와 상대적으로 오일이 없는 냉매 가스를 포함하는 상기 압축기내의 장소 사이에 단속가능한 통로를 형성하는,
    냉동 시스템.
  20. 배리어를 가지며 작동 챔버, 배출구 및 배출 통로를 형성하고 상기 배출 통로는 상기 배출구를 통하여 상기 작동 챔버와 흐름 소통되며 제 1 부영역 및 제 2 부영역을 가지며, 상기 배리어는 상기 제 1 부영역 및 상기 제 2 부영역 사이에 삽입되고 상기 작동 챔버에서 압축되는 냉매 가스에 유활유가 함께 이동되며, 상기 가스는 상기 배출구를 통하여 상기 작동 챔버로부터 상기 배출 통로의 제 1 부영역으로 배출되며, 상기 가스의 일 부분은 상기 배리어를 지나서 상기 제 2 부영역으로 진행되며, 상기 제 2 부영역에 있는 냉매 가스에 포함된 윤활제의 양이 상기 제 1 부영역에 있는 상기 냉매 가스에 포함된 윤활제의 양보다 상대적으로 적어지도록 상기 배리어가 상기 제 2 부영역으로 상기 냉매 가스와 함께 이동되는 윤활제의 유입전에 상기 제 2 부영역으로 상기 냉매 가스와 함께 이동되는 윤활제의 일 부분의 유입을 방지하는 하우징,
    상기 작동 챔버에 배치된 제 1 스크류 회전자,
    상기 작동 챔버에 배치된 제 2 스크류 회전자, 및
    피스톤에 의해 작동되고 상기 피스톤의 작동은 상기 배출 통로의 제 2 부영역에 있는 냉매 가스로의 상기 피스톤의 노출에 의하며, 상기 제 2 부영역은 상기 슬라이드 밸브가 상기 압축기가 부하 상태에 있도록 작동시키는 유체의 단일 공급원이 되는 용적 제어 슬라이드 밸브를 포함하는,
    냉동 스크류 압축기.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 배리어는 상기 배출 통로내에 격벽을 포함하며, 상기 격벽은 상기 배출 통로를 상기 제 1 부영역 및 상기 제 2 부영역으로 분할하는,
    냉동 스크류 압축기.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 배출 통로의 제 2 부영역과 선택적으로 흐름 소통되는 슬라이드 밸브 작동 실린더를 형성하는,
    냉동 스크류 압축기.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 격벽은 상기 슬라이드 밸브에 의해 관통되는 구멍을 형성하는,
    냉동 스크류 압축기.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 슬라이드 밸브 작동 실린더가 벤팅될 때, 상기 압축기가 무부하 상태가 되는 방향으로 상기 슬라이드 밸브를 추진하기 위하여 상기 제 2 부영역에 배치되는 편향 부재를 더 포함하는,
    냉동 스크류 압축기.
  25. 오일 분리기,
    콘텐서,
    계량 장치,
    증발기,
    스크류 압축기, 및
    배리어를 포함하며,
    상기 오일 분리기, 상기 콘텐서, 상기 계량 장치, 상기 증발기 및 상기 스크류 압축기는 모두 이를 통한 냉매의 연속적인 흐름을 위해 연결되며,
    상기 압축기는 오일과 함께 이동하는 압축 냉매 가스가 흐르고 용적 제어 밸브를 가지는 작동 챔버를 형성하며,
    상기 용적 제어 밸브는 상기 압축기내의 장소로부터 공급되는 압축 냉매 가스에 대한 상기 밸브의 노출에 의해 상기 압축기를 부하 상태에 있도록 이동하며,
    상기 냉매 가스의 공급원 장소는 상기 압축기의 배출구의 하류부에 있지만 상기 시스템 오일 분리기의 상류부에 있으며 상기 배출구를 통하여 상기 작동 챔버로부터 통과하는 냉매 가스만을 포함하며,
    상기 공급원 장소에 있는 냉매 가스가 전체적으로 상기 오일 분리기에 있는 냉매 가스보다 더 높은 압력에 있도록, 상기 작동 챔버로부터 상기 오일 분리기로 흐르는 압축된 냉매 가스는 상기 작동 챔버로부터 상기 오일 챔버로의 도중에 압력이 감소하며,
    상기 배리어는 상기 작동 챔버와 상기 공급원 장소 사이에 삽입되며, 상기 배리어는 상기 공급원 장소로 유동하는 상기 냉매 가스내에 함께 이동되는 상기 오일의 일 부분 또는 전체의 유동을 방지하여 상기 공급원 장소에 있는 냉매 가스의 압력이 상기 오일 분리기내의 냉매 가스의 압력보다 더 높으며,
    상기 압축기가 작동 중일 때, 상기 압축기의 작동 챔버로부터 배출될 때의 냉매 가스보다 함께 이동하는 양이 적은 오일을 포함하는,
    냉동 시스템.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 공급원 장소는 상기 압축기를 부하 상태에 있도록 상기 용적 제어 밸브를 이동시키기 위해 냉매 가스가 공급될 수 있는 상기 냉동 시스템에 있는 유일한 장소인,
    냉동 시스템.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 공급원 장소는 상기 배리어에 의해 상기 배출구로부터 배출되는 냉매 가스로부터 차폐되지만 흐름 소통되며,
    상기 배리어에 의한 공급원 장소의 차폐는 상기 공급원 장소로 상기 가스의 유입전에 상기 압축기의 작동 챔버로부터 배출되는 배출 가스로부터 윤활제를 분리하도록 작용하는,
    냉동 시스템.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 스크류 압축기는 배출구를 형성하고, 상기 공급원 장소는 상기 배출구에 인접하는,
    냉동 시스템.
  29. 제 26 항에 있어서,
    상기 스크류 압축기는 회전자 하우징 및 베어링 하우징을 가지며, 상기 회전자 하우징 및 베어링 하우징은 상기 배출구의 형성에서 협동하며, 상기 공급원 장소는 상기 베어링 하우징에 있는,
    냉동 시스템.
  30. 압축기의 하류부에 위치한 오일 분리기를 갖는 냉동 시스템에 있는 스크류 압축기의 슬라이드 밸브의 위치를 제어하는 방법으로서,
    오일과 함께 이동하는 압축 냉매 가스를 배출구를 통하여 상기 압축기의 작동 챔버로부터 배출시키는 단계,
    상기 배출 단계에서 오일이 함께 이동하는 배출된 가스의 대부분을 상기 오일 분리기로 유동시키는 단계,
    상기 배출 단계에서 배출된 가스의 일 부분을 상기 냉동 시스템에 있는 공급원 장소로 전달하는 단계로서, 상기 공급원 장소는 상기 배출구의 하류부에 있지만 상기 오일 분리기의 상류부에 있으며, 상기 공급원 장소에 있는 상기 냉매 가스의 압력이 상기 오일 분리기에 있는 냉매 가스의 압력보다 더 크며, 상기 공급원 장소는 상기 압축기가 부하 상태에 있도록 상기 압축기의 슬라이드 밸브를 이동시키도록 가스가 공급되는 유일한 장소가 되는 전달 단계, 및
    상기 냉동 시스템의 부하 상태가 상기 압축기가 더 큰 용적에서 압축 냉매 가스를 발생하는 것이 요구되도록 상기 슬라이드 밸브와 흐름 소통되는 상기 공급원 장소를 선택적으로 배치하는 단계를 포함하는,
    냉동 시스템에 있는 스크류 압축기의 슬라이드 밸브의 위치를 제어하는 방법.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 전달 단계에서 상기 공급원 장소로 전달되는 압축 냉매 가스로부터 윤활유를 분리하는 단계를 더 포함하며,
    상기 분리는 상기 오일 분리기에서가 아닌 상기 전달 단계전에 발생되어, 상기 공급원 장소에 있는 냉매 가스가 상기 압축기의 작동 챔버로부터 배출되고 상기 오일 분리기로 유입될 때의 냉매 가스보다 상대적으로 무게가 적게 포함되는,
    냉동 시스템에 있는 스크류 압축기의 슬라이드 밸브의 위치를 제어하는 방법.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 분리 단계가 발생되고 상기 공급원 장소는 상기 압축기내에 있는,
    냉동 시스템에 있는 스크류 압축기의 슬라이드 밸브의 위치를 제어하는 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020532072A (ja) * 2018-04-25 2020-11-05 エルジー・ケム・リミテッド バッテリーモジュール、これを含むバッテリーパック及びそのバッテリーパックを含む自動車

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6106241A (en) * 1995-08-09 2000-08-22 Zimmern; Bernard Single screw compressor with liquid lock preventing slide
US6135744A (en) * 1998-04-28 2000-10-24 American Standard Inc. Piston unloader arrangement for screw compressors
US6367272B1 (en) * 1999-12-29 2002-04-09 General Motors Corporation Compressor capacity control system and method
US6506038B2 (en) 2000-08-15 2003-01-14 Thermo King Corporation Wear-preventing and positioning device for a screw compressor
US6494699B2 (en) 2000-08-15 2002-12-17 Thermo King Corporation Axial unloading lift valve for a compressor and method of making the same
US6467287B2 (en) 2000-08-15 2002-10-22 Thermo King Corporation Valve arrangement for a compressor
US6488479B1 (en) * 2001-05-17 2002-12-03 Ford Global Technologies, Inc. Variable pressure oil pump
JP3796210B2 (ja) * 2002-11-01 2006-07-12 株式会社神戸製鋼所 スクリュ圧縮機
SE524343C2 (sv) * 2003-10-17 2004-07-27 Svenska Rotor Maskiner Ab Varvtalsreglerad skruvrotorkompressor
JP4110123B2 (ja) * 2004-07-12 2008-07-02 株式会社神戸製鋼所 スクリュ圧縮機
US7726285B1 (en) 2005-04-01 2010-06-01 Hansen Craig N Diesel engine and supercharger
US7488164B2 (en) * 2005-05-23 2009-02-10 Eaton Corporation Optimized helix angle rotors for Roots-style supercharger
US10436197B2 (en) 2005-05-23 2019-10-08 Eaton Intelligent Power Limited Optimized helix angle rotors for roots-style supercharger
US9822781B2 (en) 2005-05-23 2017-11-21 Eaton Corporation Optimized helix angle rotors for roots-style supercharger
US11286932B2 (en) 2005-05-23 2022-03-29 Eaton Intelligent Power Limited Optimized helix angle rotors for roots-style supercharger
DE102006016318B4 (de) * 2006-04-06 2008-06-05 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Schraubenverdichter mit Entlastungsventil
AU2006344429A1 (en) * 2006-06-02 2007-12-13 Carrier Corporation Slide valve actuation for overpressure safety
JP2008133810A (ja) * 2006-11-29 2008-06-12 Toyota Industries Corp 圧縮機
EP2198125B1 (en) * 2007-10-01 2017-06-21 Carrier Corporation Screw compressor pulsation damper
ES2657481T3 (es) * 2007-10-10 2018-03-05 Carrier Corporation Sistema de válvula de corredera para un compresor de tornillo
US7753230B2 (en) * 2007-12-20 2010-07-13 Mikio Kusano Nut feeder
US8801395B2 (en) * 2008-06-16 2014-08-12 Gardner Denver, Inc. Startup bypass system for a screw compressor
US8365544B2 (en) 2009-08-20 2013-02-05 Trane International Inc. Screw compressor drive control
US8539769B2 (en) 2009-10-14 2013-09-24 Craig N. Hansen Internal combustion engine and supercharger
US8813492B2 (en) * 2009-10-14 2014-08-26 Hansen Engine Corporation Internal combustion engine and supercharger
CN102193567B (zh) * 2010-03-10 2013-11-13 同方人工环境有限公司 一种无级调节水源螺杆机组的控制方法
CN102042226B (zh) * 2011-01-05 2014-12-31 上海维尔泰克螺杆机械有限公司 具有柔性容积比滑阀的螺杆压缩机
JP5358608B2 (ja) * 2011-03-30 2013-12-04 日立アプライアンス株式会社 スクリュー圧縮機及びこれを用いたチラーユニット
DE102012006363A1 (de) * 2011-04-01 2012-10-04 Rotorcomp Verdichter Gmbh Luftregler für Kompressoren, insbesondere Schraubenkompressoren
US9032750B2 (en) * 2011-10-18 2015-05-19 Johnson Controls Technology Company Manual Vi adjustment mechanism for screw compressors
US9664418B2 (en) * 2013-03-14 2017-05-30 Johnson Controls Technology Company Variable volume screw compressors using proportional valve control
JP6342821B2 (ja) * 2015-01-14 2018-06-13 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 スクリュー流体機械
KR101996402B1 (ko) * 2016-06-23 2019-07-04 한국조선해양 주식회사 증발가스 재액화 시스템 및 선박
US10876768B2 (en) 2018-09-21 2020-12-29 Denso International America, Inc. Screw compressor for HVAC
EP4088031A1 (en) * 2020-01-07 2022-11-16 Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP Volume ratio control system for a compressor
WO2021142087A1 (en) * 2020-01-07 2021-07-15 Johnson Controls Technology Company Volume ratio control system for a compressor
CN112033036B (zh) * 2020-08-17 2024-02-23 珠海格力电器股份有限公司 一种制冷系统、控制方法和空调器

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1335024A (en) * 1969-12-31 1973-10-24 Howden Godfrey Ltd Compressor control
US4076461A (en) * 1974-12-09 1978-02-28 Dunham-Bush, Inc. Feedback control system for helical screw rotary compressors
JPS5930919B2 (ja) * 1974-12-24 1984-07-30 北越工業 （株） 液冷式回転圧縮機の液量及び気体容量調整装置
US4342199A (en) * 1980-10-03 1982-08-03 Dunham-Bush, Inc. Screw compressor slide valve engine RPM tracking system
JPS60164693A (ja) * 1984-02-06 1985-08-27 Daikin Ind Ltd スクリユ−圧縮機の容量制御装置
JPS6193294A (ja) * 1984-10-12 1986-05-12 Daikin Ind Ltd スクリユ−圧縮機の容量制御装置
JP2777713B2 (ja) * 1987-07-17 1998-07-23 北越工業株式会社 密閉型スクリュ圧縮機の容量制御装置
JPH0315693A (ja) * 1989-06-09 1991-01-24 Ebara Corp スクリュー圧縮装置
US5509273A (en) * 1995-02-24 1996-04-23 American Standard Inc. Gas actuated slide valve in a screw compressor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020532072A (ja) * 2018-04-25 2020-11-05 エルジー・ケム・リミテッド バッテリーモジュール、これを含むバッテリーパック及びそのバッテリーパックを含む自動車

Also Published As

Publication number Publication date
CN1117930C (zh) 2003-08-13
BR9811005A (pt) 2004-09-08
EP0996824A1 (en) 2000-05-03
AU8161698A (en) 1999-02-10
KR20010021924A (ko) 2001-03-15
CN1261946A (zh) 2000-08-02
EP0996824B1 (en) 2003-02-26
US5979168A (en) 1999-11-09
WO1999004168A1 (en) 1999-01-28
CA2293562A1 (en) 1999-01-28
CA2293562C (en) 2004-10-12

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