KR200158974Y1 - 벌마이어히트 펌프장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 벌마이어이 히트펌프장치를 개시한다. 개시된 벌마이어 히트펌프장치는 고온실린더의 중온공간부와 크랭크케이스의 작동공간부를 연통시키는 연결통로와; 연결통로와 고온실린더의 가변공간부를 연통시키는 연통구와; 연결통로와 연통구가 교차되는 부분에 설치되는 개폐밸브와; 고온 실린더의 가변공간부와 크랭크케이스의 작동공간부를 관통하는 관통구에 가이드되어 왕복운동하는 제1로드와 고온실린더의 가변공간부에 가이드되어 왕복운동하는 제2로드를 일체로 형성된 고온다단로드와; 개폐밸브의 개폐상태에 따라 디스플레이서의 왕복운동속도가 변화되어 냉난방 출력을 제어하는 냉난방출력 제어수단을 포함하여 구성된다.
따라서, 냉난방출력을 용이하게 조절할 수 있다.

Description

벌마이어 히트펌프장치
제1도는 종래 벌마이어 히트펌프장치를 단면도.
제2도는 본 고안에 따른 벌마이어 히트장치를 도시한 단면도.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 크랭크샤프트 2 : 커넥팅로드
3 : 작동공간부 4 : 크랭크케이스
5 : 고온디스플레이서 6 : 고온공간부
7 : 중온공간부 8 : 고온실린더
9 : 저온디스플레이서 10 : 제1로드
11 : 저온공간부 12 : 저온실린더
13 : 제1연결통로 14 : 가변공간부
15 : 연통구 16 : 개폐밸브
17 : 제1로드 18 : 제2로드
19 : 저온다단로드 51 : 제2연결통로
52 : 가변공간 53 : 제2연통구
54 : 제2개폐밸브 55 : 제1로드
56 : 제2로드 57 : 고온다단로드
본 고안은 벌마이어 히트펌프장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고온실린더 및 저온실린더측 디스플레이서를 다단으로 구성하는 벌마이어 히트펌프장치에 관한 것이다.
일반적으로 벌마이어 히트펌프는 밀폐용기내의 헬륨가스를 가열, 냉각함으로써 생기는 압력변화를 이용해서 직접 냉동사이클을 구동하므로써 공조를 하는 것이다.
이는, 에너지절약 및 환경오염방지의 측면에서 대기온도변화에 따라 성능변화가 크지 않은 장점이 있으며 원리로는 카르노사이클과 같은 효율이 얻어지고 프레온 냉매를 사용하는 증기압축식 열펌프에 비해 난방운전에서 외기온도저하시 성능감소가 적으며, 작동가스가 헤륨으로 프레온을 사용하지 않기 때문에 오존층파괴와 지구온난화에 미치는 영향이 없다.
또한, 가스엔진구동 열펌프와 비교해서 소음, 진동특성면에서 우수하며 연속연소이므로 유해가스의 방출이 거의 없고 압력변동이 크지 않기 때문에 저소음, 저진동이 가능하다.
제 1 도는 종래 벌마이어 펌프히트장치를 도시한 단면도이다.
이는, 크랭크샤프트(1) 및 커넥팅로드(2)가 설치되고 작동공간부(3)를 갖는 크랭크케이스(4)와; 고온디스플레이서(5)에 의해 형성된 고온공간부(6) 및 중온공간부(7)를 갖는 고온실린더(8)와; 저온디스플레이서(9)에 의해 형성된 저온측 중온공간부(10) 및 저온공간부(11)를 갖는 저온실린더(12)와; 저온실린더(12)의 중온공간부(10)와 크랭크케이스(4)의 작동공간부(3)를 연통시키는 연결통로(13)와; 연결통로(13)와 저온실린더(12)의 가변공간부(14)를 연통시키는 연통구(15)와; 연결통로(13)와 연통구(15)가 교차되는 부분에 마련되는 개폐밸브와(16); 저온실린더(12)의 가변공간부(14)와 크랭크케이스(4)의 작동공간부(3)를 관통하는 관통구(15a)에 가이드되어 왕복운동을 하는 제1로드(17)와 저온실린더(12)의 가변공간부(14)에 가이드되어 왕복운동을 하는 제2가이드(18)가 일체로 형성된 저온다단로드(19)를 구비하여 구성된다.
그러나, 이와 같이 구성된 벌마이어 히트펌프장치는 저온실린더에 대해서는 가변공간부를 두고 디스플레이서 로드를 다단으로 설치하여 냉난방을 조절할 수 있지만 고온실린더에 대해서는 가변공간부가 없고 1 단로드만으로 구성되어 있기 때문에 냉난방출력을 조절할 수 있는 범위가 광범위하지 못하였다.
본 고안은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 크랭크케이스 작동공간부와 고온실린더 사이와 크랭크케이스와 저온실린더 사이에 가변공간부와 연결통로를 설치하여 히트펌프 디스플레이서의 자립운전속도를 제어하므로써 냉난방출력을 조절하는 벌마이어 히트펌프장치를 제공함에 그 목적이 있다.
이와 같은 목적은, 크랭크샤프트 및 커넥팅로드가 설치되는 작동공간부를 갖는 크랭크케이스와; 고온 디스플레이서에 의해 형성된 고온공간부 및 중온공간부를 갖는 고온실린더와; 저온 디스플레이서에 의해 형성된 중온공간부 및 저온공간부를 갖는 저온실린더와; 저온 실린더측에 저온다단로드를 구비하는 벌마이어 히트펌프장치에 있어서, 상기 고온실린더의 중온공간부와 크랭크케이스의 작동공간부를 연통시키는 연결통로와; 상기 연결통로와 고온실린더의 가변공간부를 연통시키는 연통구와; 상기 연결통로와 연통구가 교차되는 부분에 설치되는 개폐밸브와; 고온 실린더의 가변공간부와 크랭크케이스의 작동공간부를 관통하는 관통구에 가이드되어 왕복운동하는 제1로드와 고온실린더의 가변공간부에 가이드되어 왕복운동하는 제2로드를 일체로 형성된 고온다단로드와; 상기 개페밸브의 개폐상태에 따라 상기 디스플레이서의 왕복운동속도가 변화되어 냉난방 출력을 제어하는 냉난방출력 제어수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 벌마이어 히트펌프장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.
본 고안의 한 특징은, 상기 냉난방출력 제어수단은 검출된 냉난방출력이 설정출력 이하일 경우에는 크랭크케이스 작동공간부와 저온실린더측 가변공간부와 고온실린더측 가변공간부를 개방시키고 상기 가변공간부들과 상기 중온공간부들을 폐쇄시켜 상기 가변공간부들을 크랭크케이스 작동공간화 시키며, 검출된 냉난방출력이 설정출력 이상일 경우에는 크랭크케이스 작동공간부와 가변공간부를 폐쇄시키고 가변공간부와 중온공간부를 개방시켜 가변공간부를 중온공간화시키는 것을 특징으로 하는 벌마이어 히트펌프장치에 있다.
이와 같은 본 고안 벌마이어 히트펌프장치에 의하면, 냉난방출력을 용이하게 조절할 수 있다.
이하 본 고안에 따른 벌마이어 히트펌프장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제 2 도는 본 고안에 따른 벌마이어 히트펌프장치를 도시한 단면도이다.
이에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 벌마이어 펌프히트장치는, 크랭크샤프트(1) 및 커넥팅로드(2)가 설치되는 작동공간부(3)를 갖는 크랭크케이스(4)가 구비된다. 그리고, 크랭크케이스(4)의 일측에는 고온디스플레이서(5)에 의해 형성된 고온공간부(6) 및 중온공간부(7)을 갖는 고온실린더(8)가 구비된다.
또한, 크랭크케이스(4)의 타측에는 저온디스플레이서(9)에 의해 형성된 중온공간부(10) 및 저온공간부(11)를 갖는 저온실린더(12)가 구비된다. 그리고, 저온실린더측에는 저온실린더(12)의 중온공간부(24)와 크랭크케이스(4)의 작동공간부(3)를 연통시키는 제1연결통로(13)가 형성된다.
또한, 제1연결통로(13)와 저온실린더(12)의 가변공간부(14) 사이에는 이를 상호 연통시키는 연통구(15)가 형성된다. 전술한 제1연결통로(13)와 제1연통구(15)가 교차되는 부분에는 제1개폐밸브(16)가 마련된다.
그리고, 저온실린더측에는 저온실린더(12)의 가변공간부(19)와 크랭크케이스(4)의 작동공간부(3)를 관통하는 관통구(15a)에 가이드되어 왕복운동을 하는 제1로드(17)와 저온실린더(12)의 가변공간부(14)에 가이드되어 왕복운동을 하는 제2로드(18)가 일체로 형성된 저온다단로드(19)가 구비된다.
그리고, 본 고안의 특징적인 요소로서, 전술한 고온실린더측에는 고온실린더(8)의 중온공간부(7)와 크랭크케이스(4)의 작동공간부(3)를 연통시키는 제2연결통로(51)가 형성된다.
또한, 제2연결통로(51)와 고온실린더(8)의 가변공간부(52) 사이에는 이를 상호 연통시키는 제2연통구(53)가 형성된다.
전술한, 제2연결통로(51)와 제2연통구(53)가 교차되는 부분에는 제2개폐밸브(54)가 마련된다.
그리고, 고온실린더측에는 고온실린더(8)의 가변공간부(52)과 크랭크케이스(4)의 작동공간부(3)를 관통하는 관통구(52a)에 가이드되어 왕복운동하는 제1로드(55)와 고온실린더(8)의 가변공간부(52)에 가이드되어 왕복운동하는 제2로드(56)를 일체로 하여 형성된 고온다단로드(57)가 구비된다.
그리고, 미설명부호 A,B,C,D 는 각각 제어장치, 방열기, 열교환기, 재생기를 도시한 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명 벌마이어 히트펌프장치는 우선, 제 2 도에 도시된 바와 같이, 저온실린더(12)의 중온공간부(10)와 크랭크케이스(4)의 작동공간부(3)를 연통시키는 제1연결통로(13)와 고온실린더(8)의 중온공간부(7)와 크랭크케이스(4)의 작동공간부(3)를 연통시키는 제2연결통로(51)를 형성하고, 이 연결통로들(13,51)과 고온실린더(8) 및 저온실린더(12)에 형성된 가변공간부(52,14)들을 연통시키는 연통구들(15,53)을 형성하며 이 연통구들(15,53)과 연결통로(13,51)가 교차되는 부분에 제1(16), 제2개폐밸브(54)를 마련하고 가변공간부(52,14)와 크랭크케이스(4)의 작동공간부(3)를 관통하는 관통구(52a,14a)에 가이드되어 왕복운동을 하는 제1로드(16,55)와 가변공간부(52,14)에 가이드되어 왕복운동하는 제2로드(56,17)를 일체로 하여 고온다단로드(57) 및 저온다단로드(18)를 형성함으로써 전술한 제1, 제2개폐밸브(16,54)의 개폐상태에 따라 디스플레이서(5,9)의 왕복운동속도가 변화되어 냉난방출력 제어수단에 의해 냉난방출력을 조절하게 된다.
이 냉난방출력 제어수단은, 이에 의해 검출된 냉난방출력이 설정출력 이하일 경우에는 크랭크케이스(4)의 작동공간부(3)와 가변공간부(14,52)를 개방시키고 가변공간부(14,52)와 중온공간부(7,10)를 폐쇄시켜 가변공간부(14,52)를 크랭크케이스 작동공간화시키게 된다.
또한, 검출된 냉난방출력이 설정출력 이상일 경우에는 크랭크케이스(4)의 작동공간부(3)와 가변공간부(14,52)를 폐쇄시키고 중온공간부(7,10)를 개방시켜 가변공간부(14,52)를 중온공간화시키게 된다.
상술한 바와 같이 본 고안에 따른 벌마이어 히트펌프장치에 의하면, 냉난방출력을 용이하게 조절할 수 있다.

Claims (2)

  1. 크랭크샤프트(4) 및 커넥팅로드(2)가 설치되는 작동공간부(3)를 갖는 크랭크케이스(4)와; 고온디스플레이서(5)에 의해 형성된 고온공간부(6) 및 중온공간부(7)을 갖는 고온실린더(8)와; 저온디스플레이서(9)에 의해 형성된 중온공간부(10) 및 저온공간부(11)을 갖는 저온실린더(12)와; 저온실린더측에 저온다단로드(19)를 구비하는 벌마이어 히트범프장치에 있어서, 상기 고온실린더(8)의 중온공간부(7)과 크랭크케이스(4)의 작동공간부(3)를 연통시키는 연결통로(51)와; 상기 연결통로(51)와 고온실린더(8)의 가변공간부(52)를 연통시키는 연통구(53)와; 상기 연결통로(51)와 연통구(53)가 교차되는 부분에 설치되는 개폐밸브(54)와; 고온실린더(8)의 가변공간부(52)과 크랭크케이스(4)의 작동공간부(3)을 관통하는 관통구(52a)에 가이드되어 왕복운동하는 제1로드(55)와 고온실린더(8)의 가변공간부(52)에 가이드되어 왕복운동하는 제2로드(56)를 일체로 형성된 고온다단로드(57)와; 상기 개폐밸브(54)의 개폐상태에 따라 상기 디스플레이서(5)의 왕복운동속도가 변화되어 냉난방 출력을 제어하는 냉난방출력 제어수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 벌마이어 히트펌프장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 냉난방출력 제어수단은 검출된 냉난방출력이 설정출력이하일 경우에는 크랭크케이스(4)의 작동공간부(3)과 저온실린더측 가변공간부(14)과 고온실린더측 가변공간부(52)을 개방시키고 상기 가변공간부들(14,52)과 상기 중온공간부(7,10)을 폐쇄시켜 상기 가변공간부들(14,52)을 크랭크케이스 작동공간화시키며, 검출된 냉난방출력이 설정출력 이상일 경우에는 크랭크케이스(4)의 작동공간부(3)과 가변공간부(14,52)을 폐쇄시키고 가변공간부(14,52)과 중온공간부(7,10)을 개방시켜 가변공간부(14,52)을 중온공간화시키는 것을 특징으로 하는 벌마이어어 히트펌프장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101228719B1 (ko) * 2010-12-08 2013-02-01 한홍주 유체 정량 공급 밸브

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