KR840002051B1 - 모터 압축기의 성능 제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

모터 압축기의 성능 제어장치

제1도는 본 발명을 사용한 밀폐형 모터 압축기 장치의 정면도.

제2도는 제1도에 도시한 모터 압축기의 평면도.

본 발명은 토출압력의 냉매가스가 모터 주위를 둘러싸서 배출되도록 한 형태의 밀폐형 모터 압축기장치, 특히 상기 모터 압축기의 성능 제어장치에 관한 것이다.

모터 압축기 장치가 설치된 압력실을 토출압력의 냉매가스로 충진시키면 모터 압축기 장치의 에너지 효율이 크게 향상된다는 사실이 알려져 있다. 종래에는, 흡입 압력의 냉매가스를 압축기 실린더로 흡입하기 전에 흡입실에 충진시켜 모터의 권선을 상기 냉매가스로 냉각하는 방법을 사용해 왔다.

본 발명에서는 흡입압력의 가스를 모터를 냉각하는데 사용하기 보다는 압축기 실린더와 직접 유체접촉하는 비교적 작은 흡입실 또는 플리넘으로 유입시킨다, 따라서 냉매가스의 온도는 압축되기 전에 최저치로 유지된다.

부언하면, 냉매가스가 실린더에서 흡입실로 역류하지 못하도록 실린더 내의 피스톤이 냉매가스를 압축시킬 때흡입밸브를 완전히 폐쇄하여 개방되지 않도록 하면 압축기의 에너지 효율이 향상된다고 알려져 있다. 또, 실린더로 압축용 냉매가스를 최대량 유입시키기 위해 흡입밸브를 개방할 때 흡입실 내의 압력이 확실히 최대가 되도록 하면 압축기의 효율을 개선하는 데 더욱 바람직하다. 토출압력의 냉매가스가 모터를 둘러싸서 배출되도록 되어 있는 밀폐형 모터 압축기에 있어서는, 흡입가스가 압축기의 실린더를 둘러싸는 흡입실로 직접 유입되어야 하므로 이를 위해서는 냉매가스를 각 흡입실로 보내는 도관을 상호접속하여 각 실린더의 흡입밸브를 적절히 개폐시키는 것이 유리하다고 알려져 있다.

압축기의 성능은 흡입도관을 상호접속시키거나 흡입실의 체적, 흡입도관의 길이 및 직경에 의해서도 영향을 받는다고 알려져 있다. 사실, 압축기의 예정 동작 특성을 얻기 위해서는 흡입실의 체적과 흡입도관 직경의 설계를 변경함에 따라 도관의 길이를 변화시킬 필요가 있다.

자동차용 기관에 있어서는 실린더로부터 길이가 서로 다른 배기관을 부착하여 기관으로부터 배출되는 배기가스의 유량을 급격히 증대시키면 효율을 높일 수 있다고 알려져 있다. 또, 자동차 기관의 기술분야에서, 흡입관의 길이를 변화시켜 공기를 과급시켜 기관 실린더 내로 주입하는 것도 알려져 있다. 그러나 이미 알려진 바와 같이 자동차용 기관은 흡입 및 배기밸브를 제어하는데 기계적인 승강장치를 사용하고 있다. 이에반하여 밀폐형 압축기는, 종래의 장치와 같은 승강장치를 사용하고 있지 않다. 이와 같은 압축기에 있어서는, 예정 동작 특성을 얻기 위해 압축기의 각 흡입실을 연통하도록 흡입관을 서로 접속하여 흡입관 내에 발생된 압력 맥동을 제어하면 좋다는 것이 알려졌다.

본 발명은 상기와 같이 압력 맥동을 제어할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 의하면 적어도 2개의 냉매가스 압축 실린더와 상기 실린더를 둘러싸며 냉매가스를 흡입압력으로 받아들이기 위한 흡입실을 갖고, 토출압력의 냉매가스가 모터를 둘러싸서 배출되도록 되어있는 밀폐형모터 압축기의 동작 특성을 제어하기 위한 장치에 있어서, 각 흡입실에 냉매가스를 공급하기 위해 실린더수와 같은 수의 도관을 압축기 외부에 설치하고 각 도관의 한쪽단을 다른쪽 도관과 서로 접속한 것을 특징으로 하는 제어장치가 제공된다. 이렇게 하여 각 도관내에 발생하는 압력 맥동이 제어되어 그로써 흡입실내의 압력은 대응하는 실린더의 흡입밸브가 개방될 때 최대로 되며 피스톤이 하사점에 이르면 최소로 된다. 실린더는 피스톤이 하사점에 이른 때 최대량의 가스로 충진된다.

이하, 본 발명을 도면에 의거하여 설명한다. 도면은, 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있다. 2개의 도면에 대하여 동일 참조 변호는 동일 부품을 표시한다.

밀폐형 전동압축기(10)는, 밀폐된 압축기 본체(12), 압축기의 2개의 실린더를 둘러싸는 실린더 덮개(14,16)를 구비하고 있다. 도시한 바와 같이 덮개(14,16)는 압축기 본체(12)와 일체로 형성되어 있다. 그러나 덮개를 압축기 본체로부터 분리시켜 형성하고, 여기에 종래의 고착장치에 의해 설치할수도 있다. 본 발명의 목적을 달성하기 위해 압축기(10)는 적어도 2개의 실린더를 구비해야 한다. 그러나 여기에 서술한 본 발명의 범위내에서 그 이상의 실린더를 배치할 수도 있다. 각 실린더 헤드는 제1도에 도시한 흡입실(18)을 형성한다. 흡입압력의 냉매를 각 흡입실로 보내기 위한 도관(20,22)을 설치한다.

각 도관(20,22)은 한쪽단을 흡입실(18)에, 다른쪽 단을 역 T자형 접속 요소(24)에 접속한다.

접속요소(24)의 입구(25)는 공지의 형식인 냉동기 증발기(도시안됨)에 접속되어 있다. 증발기로부터 나온 흡입 냉매가스는 입구(25), 접속요소(24), 도관(20,22)을 통하여 압축기의 실린더 내에 유입한다. 접속요소(24)는 이하 상세히 설명하는 이유에 의거하여 도관(20,22)을 접속하는 역할을 한다. 각 흡입실(18)로 보내진 냉매 가스는 흡기 밸브(30)를 통하여 실린더에 이르러 공지의 방법에 의한 피스톤(32)의 운동에 의해 압축된다.

지지다리(28)는 실린더 본체(12)에 설치된 냉매압축기(l0)를 수평 프레임상에 설치하기 위한 수단을 제공한다. 또 압축기는 배기관(26)을 구비하고 있어서, 이를 통하여 압축된 냉매가스가 압축기로부터 공지의 냉매복수기로 보내진다.

각 실린더 내의 피스톤(32)이 왕복 운동함으로써 서로 접속한 도관(20,22)내에, 그리고 압축기의 흡입실(18)내에 압력 맥동이 발생하게 된다.

결국, 각 실린더의 흡입실과 상호 접속한 도관은 밀폐운동계를 구성한다. 피스톤의 운동에 의해 발생된 압력 맥동은, 밀폐운동계 내를 끊임없이 이동한다. 특정 흡입실(18)내의 압력 맥동을 제어하고 각 실린더에 대한 흡입밸브의 개폐를 효과적으로 수행하면 압축기가 최적조건에서 작동하게 할 수 있다. 흡입실(18)내의 압력맥동은 흡입밸브가 개방되기 직전에 최대로 되며, 흡입밸브가 개방된 때 최대량의 가스가 실린더내에 유입하도록 해야 한다. 결국, 실린더는, 냉매가스로 과급현상을 발생시키는 것이다. 같은 방법으로, 피스톤(32)이 하사점에 이르렀을 때 흡입실(18)내의 압력맥동은 최소로 되며 가스가 실린더로부터 흡입실로 역류하는 것을 방지하기 위해 흡입밸브가 확실히 닫히게 해야 한다. 이제까지는 흡입실내의 압력맥동을 제어하지 않는 경우 냉매가스가 실린더 전체에 충진된 때에도 흡입밸브는 안착되거나 또는 닫히지 않기 때문에 실린더로부터 흡입실로 역류한다고 알려져 있다. 결국, 흡입실내의 압력맥동을 제어하지 않으면 흡입밸브는 적당치 못한 시기에 열려 가스가 비교적 고압의 실린더로부터 저압의 흡입실로 역류하게 되는 것이다. 이것은 물론 바람직하지 않으며 압축기 전체의 작동을 저하시킨다. 압축기가 최적 조건에서 작동하도록, 각 압축기의 실린더를 둘러싸는 각 흡입실내에서 발생한 압력맥동을 제어하고 흡입밸브가 압축행정중의 가장 바람직한 지점에서 개폐되도록 해야한다.

결국, 특정 흡입실내에서 발생된 압력맥동이 압축행정중 가장 바람직한 지점에서 최대치 또는 최소치를 갖도록 제어해야 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 압력맥동 전달시간을 같게하여 동시 튜닝을 할 수 있도록 각 흡입도관의 길이를 같게 하고 여러변 시행하여 흡입실의 용적에 따라 흡입도관의 직경 및 길이릍 결정해야 한다. 예정 에너지 효율을 성취하는 한가지 실시예를 설명하면, 2 내지 3톤의 용량을 갖는 압축기에 있어서, 흡입도관의 길이는 보통 50.8 내지 127cm의 영역에 속해야한다는 것이 알려져 있다. 각 흡입실의 체적은 일반적으로 실린더 행정 체적의 2.3배이다. 또, 도관(20,22)을 제조하는 데는 외경 15.8mm인 관을 사용하는 것이 바람직하다. 흡입실의 체적과 도관의 직경, 길이가 상기와 같이 맞추어지면 도관의 길이와 에너지 효율과의 관계식은 다음식으로 표시할 수 있다.

EER(에너지 효율)=8.07+1.05L-0.00175L²

여기서 L은 흡입도관이 흡입실 내에 주입되는 점(40)부터 접속요소와 접촉하는 지점(42)까지의 흡입도관전체 길이를 인치로 표시한 것이다.

결국, 상기실시예는 제조상 또는 신뢰성에 관하여 큰 문제없이 가장 적합한 압축기 작동을 성취하는 비교적 염가의 조정 기술을 제공하는 것이다.

Claims (1)

1. 냉매가스를 흡입압력으로 받아들이기 위한 흡입실을 구성하는 장치를 구비하고 냉매가스를 압축하기 위한 적어도 두 개의 실린더를 가지며 토출압력의 냉매 가스가 모터를 둘러싸서 배출되도록 되어 있는 밀폐형 모터 압축기 장치의 성능을 제어하기 위한 장치에 있어서, 상기 각 흡입실(18)에 냉매가스를 공급하기 위해 상기 모터 압축기 장치(10)의 외부에 설치된 실린더의 수와 같은 수의 도관(20,22)을 포함하며 각 도관의 한쪽 단은 대응하는 한 개의 흡입실에, 다른쪽 단은 서로 상호 접속하고 각 도관의 상호 접속점(24)에서 흡입실(18)까지의 길이를 같게한 것을 특징으로 하는 모터 압축기의 성능 제어장치.

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