KR20130058683A - 냉각장치의 냉각 시스템 및 컴프레서 유체를 위한 석션 시스템 - Google Patents

냉각장치의 냉각 시스템 및 컴프레서 유체를 위한 석션 시스템 Download PDF

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디트마르 에리히 버나드 릴리
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Abstract

본 발명은 냉각장치, 특히 냉매관의 세그먼트에 의해 적어도 하나의 콘덴서에 부착되는 컴프레서를 포함하는 냉동실 및 냉각실을 포함하는 냉각장치에 관한 것이되, 제 1 냉매 라인은 콘덴서로부터 나와서 컴프레서까지 귀환되며, 제 2 냉매 라인은 콘덴서로부터 나와서 컴프레서까지 귀환된다. 본 발명의 바람직한 구체예에서, 컴프레서는 적어도 2개의 석션 주입구들을 갖되, 제 1 냉매 라인은 제 1 주입구에 연결되고 제 2 냉매 라인은 제 2 주입구에 연결되며, 모든 주입구들은 각각 석션 밸브를 갖는다. 본 발명의 선택 구체예에서, 유체 컴프레서는 적어도 하나의 석션 주입구에 직접 연결되는 적어도 하나의 유체 선택 장치를 포함하며, 유체 선택 장치는 적어도 2개의 공급 라인들을 수용하고, 공급 라인들 중 하나로부터 유체 컴프레서의 석션 주입구까지 가압 유체를 선택적으로 스위칭할 수 있다.

Description

냉각장치의 냉각 시스템 및 컴프레서 유체를 위한 석션 시스템{COOLING SYSTEM OF A REFRIGERATOR AND SUCTION SYSTEM FOR A COMPRESSOR FLUID}
본 발명은 냉각장치 특히, 냉각실 및 냉동실을 갖는 가정용 냉각장치의 냉각 시스템에 관한 것이고, 또한, 시스템을 작동시키는 공정에 관한 것이다. 또한 본 발명은 여기서 개시된 냉각에서 유체 컴프레서의 석션 시스템에 관한 것이다.
냉각 시스템은 기본적으로 컴프레서(compressor), 콘덴서(condenser), 팽창 장치(expansion device) 및 증발기(evaporator)를 포함하는 것이 알려진다. (기체상에서) 냉매는 컴프레서에서 압축되고 콘덴서로 유동하며, 여기서 이는 예를 들어, 공기에 의해 냉각되고, 액체상으로 전달된다. 고압에서 냉매는, 팽창 장치로 유동하고, 여기서 압력은 감소되며, 이어서 증발기로 유동하고 로드(load)(예를 들어, 음식물)로부터 열을 흡수하며 기체상으로 전달된다. 결국, 냉매는 컴프레서에 의해 흡입되고, 이에 따라 냉각 사이클을 완료한다.
가정 냉각장치의 냉각 시스템의 다양한 형태가 알려진다. 가장 일반적으로 사용되는 냉각 시스템은 냉매 라인이 냉동실(freezer)의 증발기로 나가며, 이어서 이런 라인은 냉각실(refrigeration compartment)의 증발기를 통과하고 컴프레서까지 귀환되는(return) 곳으로부터, 컴프레서 및 콘덴서를 포함한다.
비록 상기에 설명된 시스템이 더 낮은 비용을 갖더라도, 이는 더 낮은 온도, 즉 냉동실의 온도에서 작동하기 때문에 비효율적이다.
종래 기술의 다른 냉각 시스템들에서 2개의 완전히 독립적인 시스템들이 존재하고, 하나는 냉동실에서 작동하고 다른 하나는 냉각실에서 작동한다. 이런 구성은 2개의 컴프레서들 및 2개의 캐패시터(capacitor)들을 갖기 때문에, 비록 비용이 꽤 높더라도, 양호한 효율을 제공한다.
이런 냉각 시스템들에 대한 대안은 문헌 U.S. 5,531,078호에서 설명되고, 이는 특히 (적어도 2개의 독립적인 분위기 챔버(climate chamber)들을 갖는) 이중 증발 냉각 사이클에서 사용에 적합한 시스템을 개시한다. 이런 시스템은 단일 석션 주입구(suction inlet) 및 단일 압력 배출구를 구비한 하나의 유체 컴프레서만을 사용한다. 석션 주입구는 단일 주 석션 라인(suction line)으로 이루어진 석션 시스템에 의해 제공되고, 이는 2개의 중간 석션 라인들의 접합(junction)에서 비롯된다. 또한 상기의 석션 라인들은 리턴 라인(return line)들로써 알려진다 (따라서, 문헌 U.S. 5,531,078호에서 설명된 석션 시스템은 2개의 중간 리턴 라인들 및 하나의 리턴 파이널 라인(return final line)을 제공한다).
문헌 U.S. 5,531,078호에서 설명된 냉각 시스템은 도 1에서 최상으로 도시되되, 이는 2개의 중간 석션 라인들 "LIS1" 및 "LIS2"의 조합이 단일 주 석션 라인 "LPS"를 야기하는 일-방향 밸브 "VU"의 도움으로 이루어지고, 이는 컴프레서 "C"의 석션 주입구 "ES"에 연결된다는 것을 확인하는 것이 가능하게 된다. 또한, 도 1에 따라, 2개의 중간 석션 라인들 중 적어도 하나 "LIS1" 또는 "LIS2"가 체크 밸브(온-오프) "VB"를 갖는다는 것이 확인될 수 있다.
문헌 U.S. 5,531,078호에서 설명된 냉각 시스템의 석션 시스템(suction system)의 작동은 간단하다: (체크-밸브 "VB"를 갖는) 더 높은 압력의 중간 석션 라인 "LIS1"은 주 석션 라인 "LPS"을 제공하고, 이는 컴프레서 "C"를 제공한다. 현재, 단방향 밸브 "VU"는 중간 석션 라인 "LIS1"에서 압력이 더 낮은 압력을 갖는, 중간 석션 라인 "LIS2"을 침입하는 것을 방지한다. 따라서, 컴프레서(C)는 "고압"으로 제공된다. 체크-밸브 "VB"가 중간 석션 라인 "LIS1"의 압력을 차단할 때, 주 석션 라인 "LIS2"의 저압은 단방향 밸브 "VU"를 통해 주 석션 라인 "LPS"로 유동하고, 이에 따라 컴프레서 "C"까지 유동한다. 이런 형태의 석션 시스템은 단일 석션 주입구를 갖는 단일 컴프레서가 2개의 상이한 압력들로 작동할 수 있도록 한다. 또한 이는 컴프레서 "C"가 (기술의 상태에서 존재하는 다른 방식에 비해서) 에너지 비율을 최적화하면서, 교호 사이클(alternating cycle)에서의 고압 및 저압에서 작동하도록 한다.
하지만, 문헌 U.S. 5,531,078호에서 설명된 냉각 시스템의 석션 시스템은 주된 결점: 저압/고압 사이클의 시작에 있어 고압/저압의 패러사이트 볼륨(parasite volume)의 발생을 갖는다. 이런 패러사이트 볼륨은 (고압 및 저압의 사이클을 교호하도록 요구될 때 이루어지는) 체크 밸브 "VB"가 동작될 때, 중간 석션 라인(LIS1) 또는 주 석션 라인 "LPS"가 원하는 작동 압력에 반하는 압력으로 가압된다는 사실에 의해 주로 이루어진다. 즉, 고압에서 저압으로 교호함에 따라, 중간 석션 라인 "LIS1"은 계속 가압되고, 이에 따라, 저압에서 제공되는 사이클의 일부는 여전히 고압에서 제공되고 있다. 더욱이, 저압에서 고압으로 교호함에 따라, 주 석션 라인 "LPS"는 저압에서 계속 가압되고, 이에 따라 고압에서 제공되는 사이클의 일부는 여전히 저압에서 제공되고 있다. 고압/저압에서 패러사이트 볼륨의 발생이 일정할 것이기 때문에, 부정적인 특징이 사이클 교호 비율(고압 및 저압)이 높고 고정되지 않는 경우 적용에 있어 인정할 수 없다.
더 광범위하고 일반적으로 말하면, 종래 기술의 모든 시스템들의 다른 결점은 시스템이 온도 범위 내에서 항상 작동한다는 사실, 즉 온도가 미리설정된 최대값에 도달할 때 온도 조절기가 신호를 전송하여 컴프레서를 중단시키거나, 또는 (가변 용량 컴프레서들의 경우에) 회전을 감소시키며, 온도가 미리설정된 최소값에 도달할 때, 시스템은 전용량에서 작동하도록 귀환된다는 사실로 이루어진다는 것이 또한 관찰될 수 있다. 또한 이런 변화는 높은 손실을 야기한다.
본 발명은 낮은 비용으로 높은 효율을 갖는 가정 냉각장치를 위한 냉각 시스템을 제공하는 목적을 갖는다.
본 발명의 다른 목적은 고압과 저압 사이에서 교호의 사이클들 동안에 고압/저압의 패러사이트 볼륨(parasite volume)의 발생이 존재하지 않는 유체 컴프레서를 위한 석션 시스템(suction system)을 제공하는 것이다. 이와 관련하여, 고압 및 저압의 교호 사이클들의 고주파수에서 작동할 수 있는 유체 컴프레서를 위한 석션 시스템을 제공하는 것이 또한 본 발명의 목적이다.
여기서 설명된 냉각 시스템은 냉매 배출관의 세그먼트에 의한 냉각 시스템의 적어도 하나의 콘덴서에 연관된 컴프레서를 포함하되, 제 1 냉매 라인은 콘덴서로부터 나와서 컴프레서까지 귀환되며(return) 제 2 냉매 라인은 콘덴서로부터 나와서 컴프레서까지 귀환된다.
따라서, 본 발명에 따른 시스템은 전통적인 방식으로 작동될 수 있되, 각 석션 라인(suction line)은 순차적으로 느린 속도로, 또는 바람직하게는 다른 석션 라인으로의 석션 라인의 교환 작동이 꽤 빠른 방식으로 처리되는 상당히 빠른 속도로 작동하여, 시스템이 2개의 라인들이 동시에 작동하는 것처럼 차단된다.
라인들을 신속하게 교환하는 이런 특징은 거의 일정한 온도에서 동시에 작동하는 냉각실(refrigeration compartment) 및 냉동실(freezer)을 야기하면서, 시스템에 높은 효율을 제공한다. 따라서, 이전에 설명된 바와 같이, 온도 범위에 기초하여 작동하는, 종래 기술의 시스템의 알려진 손실들이 회피될 수 있다.
본 발명에 따른 시스템의 다른 장점은 당신이 각 라인이 작동되는 시간을 제어할 수 있고, 이는 이들의 각각에 대하여 요구된 용량의 제어를 가능하게 한다는 사실이다. 이런 밸브 개방 시간 제어는 가변 용량 컴프레서와 연관될 수 있다. 이런 조합은 독립적이고 공존하는 방식으로, 각 석션 라인의 용량의 전면적인 제어와 함께, 각 석션 라인에 대한 넓은 범위의 용량을 포함하도록 한다.
본 발명에 따른 시스템의 다른 장점은 도 1에 도시된 종래 기술의 시스템에서 이루어지는 바와 같이, 2개의 작동 압력들에 종속하는 석션 라인들의 세그먼트들이 존재하지 않는다는 사실이다. 이런 관점에서, 상기에 설명된 손실들이 제거될 수 있다.
가정 냉각장치 시스템들에 적용되는 왕복 또는 선형 밀폐형 컴프레서들에서, 컴프레서 석션은 대개 컴프레서 하우징과 동일하게 된다(equalized). 따라서 하우징은 동일한 석션 압력을 가지며 컴프레서가 베어링을 윤활하기 위하여 오일을 사용하는 경우에, 이는 크랭크실까지 손쉽게 귀환될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 시스템의 다른 장점은 당신이 하우징의 내부와 동일하게 되도록 석션 라인들 중 하나로부터 선택할 수 있고 이런 라인 안에 들어오는 오일이 크랭크실까지 귀환되도록 할 수 있다는 사실이다. 동일하게 되지 않는 라인에 의해 귀환하는 오일은 배출관 안으로 다시 펌핑될(pumped) 것이고, 여기서 이는 다른 석션 라인으로부터 들어오는 기체와 혼합할 것이고, 동일하게 된 석션 라인을 통해 컴프레서까지 귀환될 때 일부는 크랭크실로 이동할 것이다. 따라서, 오일이 컴프레서까지 귀환되는 방법이 항상 존재할 것이다. 윤활유가 사용되지 않는 컴프레서들에서, 그렇게 요구된다면 2개의 라인들은 밀폐형일 수 있다.
본 발명은 바람직한 구체예에 따라, 냉각장치, 특히 냉각실 및 냉동실을 포함하는 냉각장치의 냉각 시스템을 개시하고, 상기 시스템은 냉매 배출관의 세그먼트에 의해 적어도 하나의 콘덴서에 부착되는 컴프레서를 포함하며, 제 1 냉매 라인은 콘덴서로부터 나와서 컴프레서까지 리턴되며(상기 제 1 라인은 순차적으로 팽창 장치 및 냉각실에 배열된 증발기를 거친다), 제 2 냉매 라인은 콘덴서로부터 나와서 컴프레서까지 귀환된다(상기 제 2 라인은 팽창 장치 및 냉동실에 배열된 증발기를 거친다). 컴프레서는 적어도 2개의 석션 주입구들을 갖되, 제 1 냉매 라인은 제 1 주입구에 연결되고 제 2 냉매 라인은 제 2 주입구에 연결되며, 모든 주입구들은 각각 석션 밸브(suction valve)를 갖는다.
제 1 석션 주입구의 석션 밸브는 원격으로 동작되는 밸브이고, 바람직하게는, 솔레노이드 밸브 또는 공압 밸브 또는 유압 밸브이다. 제 2 석션 주입구의 석션 밸브는 기계적으로 작동가능한 밸브이다. 제 1 및 제 2 석션 밸브들은 교대로 작동하되, 밸브들의 교호 작동은 바람직하게는 신속하게 이루어진다.
제 1 및 제 2 냉매 라인들의 각 팽창 장치들은 바람직하게는 모세관들이다.
적어도 하나의 주입구 라인은 컴프레서의 압축 챔버에 밀폐 상태로 결합된다. 적어도 하나의 주입구 라인은 컴프레서 하우징의 부피와 동일하게 된다. 적어도 하나의 주입구 노즐은 컴프레서 하우징으로부터 이격되고 각 주입구 라인으로부터 이격된 적어도 하나의 종단을 갖는다.
또한 본 발명은 선택 구체예에 따라, 유체 컴프레서의 적어도 하나의 석션 주입구에 직접 연결되는 적어도 하나의 유체 선택 장치를 포함하는, 유체 컴프레서와 연결될 수 있는 유체 컴프레서를 위한 석션 시스템을 도시한다. 상기 유체 선택 장치는 적어도 2개의 공급 라인들을 수용하고, 적어도 2개의 공급 라인들 중 하나로부터 유체 컴프레서의 석션 주입구까지 가압 유체를 선택적으로 스위칭할(switch) 수 있다. 유체 선택 장치는 적어도 하나의 유체 배출구 채널 및 적어도 2개의 유체 주입구 채널들을 포함한다. 유체 선택 장치는 공압 지향성 삼-방향 / 이단 밸브(pneumatic directional three-way/two position valve)를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 유체 선택 장치의 동작은 솔레노이드를 경유하며, 전기적이다. 선택적으로, 유체 선택 장치는 일-방향 밸브와 단순 지향성 밸브 - 온/오프(on/off) -의 상호 연결을 포함한다.
유체 선택 장치의 유체 주입구들의 각각은 단일 공급 라인을 수용하고, 각 공급 라인은 다른 공급 라인들의 내부 압력과 상이한 자체 내부 압력을 갖는다. 바람직하게는, 공급 라인들 중 적어도 하나는 밀폐형이다. 또한 바람직하게는, 공급 라인들 중 적어도 하나는 유체 컴프레서 하우징의 압력과 동일하게 된다.
도 1은 (이전에 언급된 지표적 참조를 갖는) 문헌 U.S. 5,531,078호에서 설명된 냉각시키는 냉각 시스템의 석션 시스템을 개략적이면서 간략하게 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 냉각 시스템의 바람직한 구체예를 도시한다.
도 3은 폐쇄 상태에서, 본 발명에 따른 시스템의 원격으로 동작되는 석션 밸브의 제 1 구체예를 도시한다.
도 4는 도 3과 동일하나 개방 상태로 원격으로 동작되는 석션 밸브를 갖는 도면을 도시한다.
도 5는 개방 상태에서 본 발명에 따른 시스템의 원격으로 동작되는 석션 밸브의 제 2 구체예를 도시한다.
도 6은 폐쇄 상태에서 도 5의 밸브를 도시한다.
도 7은 가변 용량 컴프레서가 사용되는, 본 발명에 따른 시스템의 작동 차트를 도시한다.
도 8은 고정 용량 컴프레서가 사용되는, 본 발명에 따른 시스템의 작동 차트를 도시한다.
도 9는 (다른 밀폐형 석션 주입구 이외에) 하우징 컴프레서와 동일하게 된 석션 주입구를 포함하는 컴프레서의 확대도를 도시한다.
도 10은 유체 컴프레서들을 위한 석션 시스템의 선택 구체예를 개략적으로 도시한다.
바람직한 구체예
도 2는 본 발명에 따른 시스템을 도시하되, 컴프레서(compressor)(1)는 냉매 배출관(2)의 세그먼트(segment)에 의해 콘덴서(condensor)(3)에 부착되고, 상기 세그먼트는 배출 밸브(2a)로부터 나온다. 냉각실(refrigeration compartment)(7)에 배열된 증발기(6) 및 팽창 장치(5)를 갖는 제 1 냉매 라인(4) 뿐 아니라, 냉동실(freezer)(11)에 배열된 증발기(10) 및 팽창 장치(9)를 갖는 제 2 냉매 라인(8)이 관찰될 수 있다. 바람직하게는, 팽창 장치들은 모세관들이다. 컴프레서(1)는 2개의 석션 주입구(inlet)들(12, 13)을 갖되, 제 1 냉매 라인(4)은 제 1 주입구(13)에 연결되고 제 2 냉매 라인(8)은 제 2 주입구(13)에 연결된다. 압력은 제 2 라인(8)에서보다 제 1 냉매 라인(4)에서 더 크다.
원격으로 동작되는 석션 밸브(suction valve)(14)는 제 1 석션 주입구(suction inlet)(12)에 배열되고, 원격으로 동작되는 석션 밸브는 바람직하게는 솔레노이드 밸브이다. 따라서, 작동하는 동안에, 솔레노이드 밸브는 개방되고, 더 높은 압력으로 존재하는, 라인(4)의 냉매는 압축 챔버를 차지하고 제 2 석션 주입구(13)에 위치된 다른 석션 밸브(15)의 개방을 방지한다. 이어서 솔레노이드 밸브(14)는 패쇄되고 냉매는 압축되고 배출관(2)을 통해 유동한다. 이런 단계 이후에, 솔레노이드 밸브(14)는 계속 폐쇄되고 밸브(15)는 개방되며, 이에 의해 제 2 라인(8)에서 냉매가 석션되며 이어서 압축되고 배출되도록 한다.
이전에 언급된 바와 같이, 다른 라인에 대한 석션 라인의 작동 교환은 바람직하게는 꽤 신속하게 이루어지고, 이에 따라, 시스템은 2개의 라인들이 동시에 작동하는 것처럼 차단되며, 이는 냉동실에서 거의 일정한 온도, 예를 들어 -18℃, 및 냉각실 내에서 일정한 온도, 예를 들어 5℃를 갖는, 온도 범위의 사용 없이 시스템의 작동을 허용한다.
도 3은 석션 주입구(12) 상에 위치된 솔레노이드 밸브로 이루어진, 원격으로 동작되는 밸브(14)의 제 1 구체예를 도시한다. 본 도면은 폐쇄 조건/상태에서, 밸브의 코일(16)이 석션 주입구(12)의 내부에 장착되고 밸브의 카운터-시트(counter-seat; 17)가 압축 챔버(18)의 내부에 존재하는 것을 도시한다. 이런 조건에서, 코일(16)이 동작되고, 이에 의해 솔레노이드 밸브(14)의 개방을 방지하며, 이에 따라, 본 도면에 도시된 바와 같이 밸브(15)의 개방을 가능하게 한다.
도 4는 도 3과 동일한 도면을 도시하나, 본 도면에서 코일(16)은 활성화되지 않고 솔레노이드 밸브(14)는 개방되며, 이에 따라 석션 밸브(15)의 개방을 방지한다. 도 5는 솔레노이드 밸브(14)의 제 2 구체예를 도시하되, 코일(16)은 제 1 냉매 라인(4)에 장착되고 밸브의 카운터-시트(17)는 압축 챔버(18) 외부에서 작동한다. 전자기 회로가 석션 라인에 위치되기 때문에, 본 구체예는 실린더 내부에서 더 작은 공간을 이용하는 장점을 갖는다. 솔레노이드 밸브(14)가 개방 조건으로 존재하면서 석션 밸브(15)가 폐쇄된다는 것이 또한 도면에서 관찰될 수 있다. 밸브(17)가 개방되면서, 석션 밸브(18)는 몇 번 개방 및 폐쇄될 수 있다.
도 6은 폐쇄 조건에서, 즉 석션 밸브(15)가 개방되면서, 석션 주입구(12)를 폐쇄하는 카운터 시트(17)를 갖는, 도 5의 밸브를 도시한다.
도 7과 도 8은 본 발명에 따른 시스템에 사용되는 컴프레서의 작동 시간 및 용량의 차트들을 도시하되, 도 6은 가변 용량 컴프레서의 작동을 도시하고, 도 7은 고정 용량 컴프레서의 작동을 도시한다. 이미 알려진 바와 같이, 가변 용량 컴프레서는 작동을 위한 필요에 따라 속도만을 증가시키거나 감소시키면서, 중단 없이, 연속적으로 작동하는 반면에, 고정 용량 컴프레서는 도 7에서 "오프(off)"로 표시된 영역에 따라, 특정 간격으로 작동을 정지한다. 본 발명에서 냉동실 및 냉각실이 상당히 일정한 온도로 작동한다는 것을 고려하여, 고정 용량 컴프레서의 정지 간격은 상당히 감소된다.
이전에 설명된 구체예 이외에, 동일한 발명 개념이 발명을 이용한 다른 대안들 또는 가능성들에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 시스템은 도면들에 도시된 선형 컴프레서는 말할 것도 없이 어떤 형태의 컴프레서를 채택할 수 있다. 다른 실시예에서, 시스템은 상이한 작동 온도를 갖는 다중 컴파트먼트(compartment)의 다중 석션 주입구들을 가질 수 있다.
도 9는 컴프레서 하우징과 동일하게 된(equalized) 석션 주입구를 포함하는 컴프레서의 확대도를 도시하되, 컴프레서(1b)는 3개의 노즐들: (미 도시된)냉매 매출관의 연결을 위한 배출 밸브(2b)를 구비한 하나의 배출구(outlet) 노즐, 컴프레서 하우징(1b)의 홀(31b)에 연결되는 주입구 노즐(3b), 및 컴프레서 하우징(1b)에 연결되지 않는 제 2 주입구 노즐(4b)을 구비한다. 주입구 노즐(3b)에는 석션 밸브(5b)가 존재한다. 주입구 노즐(4b)에는 압축 챔버(7b) 내부에 위치된 카운터 시트(62b) 및 코일(61b)을 내측으로 포함하는 솔레노이드 밸브(6b)가 존재한다.
제 1 냉매 라인(8b)은 컴프레서(1b) 및 하우징의 홀(31b)에 밀폐 상태로 결합된다.
제 2 냉매 주입구(9b)는 주입구 노즐(4b)의 종단(41b)과의 물리적인 연결을 수립하지 않고 하우징에 결합된다. 이런 구성은 컴프레서 하우징(1b)과 냉매 주입구(9b) 사이의 압력 동일화를 허용한다.
여기서 고려된 개발에 따라, 시스템에서 존재할 수 있는 주입구 라인들의 양에 관계없이, 이런 라인들 중 적어도 하나의 주입구들의 적어도 하나가 (압력 동일화 및 내부 하우징 안에서 주입구 라인에 존재하는 윤활유의 최종적인 리턴(return)을 허용하도록) 제 2 냉매 주입구(9b)의 구성과 유사한 구성을 가질 것이다는 것이 강조되어야 한다.
선택 구체예
본 발명의 목적에 따라, 이전에 설명된 구체예의 선택 버전이 또한 제시된다.
이런 선택 구체예에 따라, 도 10에 도시된 바와 같이, 하나의 석션 주입구만을 갖는 유체 컴프레서를 위한 석션 시스템이 도시된다. 이런 석션 시스템은 하나의 석션 주입구만을 갖는 컴프레서가 이전에 설명된 2개의 석션 주입구들을 갖는 컴프레서와 유사하게 작동하도록 하고, 이에 따라 유체 컴프레서를 위한 석션 시스템은 또한 냉각장치, 특히 냉각실 및 냉동실을 갖는 가정 냉각장치의 냉각 시스템에서 이행될 수 있다. 하지만, 유체 컴프레서를 위한 석션 시스템은 이용 적용의 한정을 갖지 않는다.
유체 컴프레서를 위한 석션 시스템은 개략적으로 도 10에 도시된다. 본 도면에서 바람직하게는 전기적 타입을 갖는, 유체 컴프레서(1c)가 크랭크실(2c) 내에 수용되고, 적어도 하나의 석션 주입구(11c) 및 적어도 하나의 유체 배출구(12c)를 갖는 것이 보여질 수 있다.
또한 도 10에 따라, 유체 컴프레서를 위한 석션 시스템 자체는 적어도 하나의 유체 선택 장치(3c)를 포함하고, 이는 적어도 하나의 배출구 채널(31c) 및 적어도 2개의 유체 주입구 채널(32c)들을 제공하는 것이 공지되어야 한다.
유체 선택 장치(3c)의 유체 배출구(31c)는 유체 컴프레서(1c)의 적어도 하나의 석션 주입구(11c)들 중 하나에 직접 연결된다.
유체 주입구(32c)들의 각각은 단일 라인 및/또는 유체관(41c, 42c)을 수용한다. 라인들 및/또는 유체관들(41c, 42c)의 각각은 자체 내부 압력을 갖고 바람직하게는 다른 라인들 및/또는 유체관들(41c, 42c)의 내부 압력과 상이하다. 이는 유체 컴프레서(1c)가 상이한 공급 압력으로 작용하도록 한다.
유체 선택 장치(3c)는 솔레노이드를 경유하며 전기적으로 구동되는, 공압 지향성 삼-방향 / 이단 밸브(pneumatic directional three-way/two position valve)를 포함한다. 바람직하게는, 솔레노이드는 원격으로 동작된다.
라인 및/또는 배관(41c)(고압)은 유체 주입구 채널(32c)들 중 어떤 것에 연결되면서, 라인 및/또는 배관(42c)(저압)은 다른 유체 주입구 채널(32c)들에 연결된다. 유체 선택 장치(3c)의 유체 배출구 채널(31c)은 유체 컴프레서(1c)의 적어도 하나의 석션 주입구(11c)에 직접 연결된다는 것이 다시 언급되어야 한다.
바람직하게는, 라인들 및/또는 배관(41c, 42c) 중 하나는 (외부 환경으로부터 분리된 가압 유체와 같이) 밀폐형인 반면에, 다른 라인들 및/또는 배관(41c, 42c)은 유체 컴프레서(1c)의 하우징과 동일하게 된다.
여기서 제안된 유체 컴프레서를 위한 석션 시스템의 작동은 다음과 같다: 작동될 때, 유체 선택 장치(3c)는, 라인들 및/또는 배관(41c, 42c) 중 하나로부터 유체 컴프레서(1c) 안으로 가압 유체를 선택적으로 배향하되, 가압 유체의 압축 및 배기의 종래의 공정이 이루어진다.
유체 컴프레서(1c)의 석션 주입구(11c)와 유체 선택 장치(3c)의 유체 배출구(31c) 사이의 직접적인 연결은 고압 및 저압의 교호 사이클 동안에 고압/저압에서의 패러사이트 볼륨(parasite volume)의 어떠한 가능성도 취소한다. 이는 유체 선택 장치(3c)가 작동 압력의 (고주파수에서의) 스위칭으로 구동되는, 시간의 짧은 주기에서 반복적으로 동작될 수 있고, 이는 선택적으로 라인들 및/또는 배관들(41c, 42c)을 통해 획득되는 것을 허용한다.
선택적으로, 유체 선택 장치(3c)는 (공압 지향성 삼-방향 / 이단 밸브 대신에) 단방향 밸브와 단순 지향성 밸브(온/오프)(on/off) 상호 연결을 더 포함할 수 있다. 바람직하게는, 단순 지향성 스위칭 밸브는 원격 동작에 의한 솔레노이드를 경유하여 달성된다.
다시금, (적어도 2개의 주입구 채널들 및 하나의 배출구 채널을 갖는) 단방향 밸브와 단순 지향성 밸브(온/오프)의 상호 연결이 유체 컴프레서(1c)의 적어도 하나의 석션 주입구(11c)에 직접 연결되는 것을 강조하는 것이 중요하다.
본 발명의 설명된 특정 실시예들을 갖는다면, 청구항들의 문구에 의해서만 한정되고, 여기에 가능한 등가물을 포함하는 다른 가능한 변형을 포함하는 범위가 이해되어야만 한다.

Claims (18)

  1. 냉각장치, 특히 냉각실(7) 및 냉동실(11)을 포함하는 냉각장치의 냉각 시스템(상기 시스템은 냉매 배출관(2)의 세그먼트에 의해 적어도 하나의 콘덴서(3)에 부착되는 컴프레서(1)를 포함하고, 제 1 냉매 라인(4)은 콘덴서(3)로부터 나와서 컴프레서(1)까지 귀환되며, 상기 제 1 라인(4)은 순차적으로 팽창 장치(5) 및 냉각실(7)에 배열된 증발기(6)를 거치고, 제 2 냉매 라인(8)은 콘덴서(3)로부터 나와서 컴프레서(1)까지 귀환되며, 상기 제 2 라인(8)은 순차적으로 팽창 장치(8) 및 냉동실(11)에 배열된 증발기(9)를 거친다)에 있어서,
    컴프레서(1)는 적어도 2개의 석션 주입구들(12, 13)을 갖되,
    제 1 냉매 라인(4)은 제 1 주입구(12)에 연결되고 제 2 냉매 라인(8)은 제 2 주입구(13)에 연결되며, 모든 주입구들은 각각 석션 밸브(14, 15)를 갖는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 1 석션 주입구(12)의 석션 밸브(14)는 원격으로 동작되는 밸브인 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    원격으로 동작되는 밸브는 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    원격으로 동작되는 밸브는 공압 밸브인 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서,
    원격으로 동작되는 밸브는 유압 밸브인 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    제 2 석션 주입구(13)의 석션 밸브(15)는 기계적으로 작동가능한 밸브인 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 냉매 라인들(4, 8)의 각 팽창 장치들(5, 9)은 바람직하게는 모세관들인 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 석션 밸브들(14, 15)은 교호 방식으로 작동하되,
    밸브들의 교호 작동은 바람직하게는 신속하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉각 시스템은,
    컴프레서(1c)의 압축 챔버(7c)에 밀폐 상태로 결합되는 적어도 하나의 주입구 라인(8c);
    컴프레서 하우징(1c)의 부피와 동일하게 된 적어도 하나의 주입구 라인(9c); 및
    컴프레서 하우징(1c)으로부터 이격되고 각 주입구 라인으로부터 이격된 적어도 하나의 종단(41c)을 갖는 적어도 하나의 주입구 노즐(4c)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
  10. 유체 컴프레서(1c)와 연결될 수 있는 시스템을 포함하는 유체 컴프레서를 위한 석션 시스템에 있어서,
    유체 컴프레서(1c)의 적어도 하나의 석션 주입구(11c)에 직접 연결되는 적어도 하나의 유체 선택 장치(3c);
    적어도 2개의 공급 라인들(41c, 42c)을 수용하는 유체 선택 장치(3c); 및
    적어도 2개의 공급 라인들(41c, 42c) 중 하나로부터 유체 컴프레서(1c)의 석션 주입구(11c)까지 가압 유체를 선택적으로 스위칭할 수 있는 유체 선택 장치(3c)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    유체 선택 장치(3c)는 적어도 하나의 유체 배출구 채널(31c) 및 적어도 2개의 유체 주입구 채널(32c)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    유체 선택 장치(3c)는 공압 지향성 삼-방향 / 이단 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 제 11 항에 있어서,
    유체 선택 장치(3c)의 동작은 솔레노이드를 경유하며, 전기적인 것을 특징으로 하는 시스템.
  14. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    유체 선택 장치(3c)의 유체 주입구(32c)들의 각각은 단일 공급 라인(41c, 42c)을 수용하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 제 11 항에 있어서,
    각 공급 라인(41c, 42c)은 다른 공급 라인들(41c, 42c)의 내부 압력과 상이한 자체 내부 압력을 갖는 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    공급 라인들(41c, 42c) 중 적어도 하나는 밀폐형인 것을 특징으로 하는 시스템.
  17. 제 15 항에 있어서,
    공급 라인들(41c, 42c) 중 적어도 하나는 유체 컴프레서 하우징(1c)의 압력과 동일하게 되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  18. 제 10 항에 있어서,
    유체 선택 장치(3c)는 일-방향 밸브와 단순 지향성 밸브 - 온/오프 -의 상호 연결을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
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