KR870000985B1

KR870000985B1 - 냉동 사이클 장치

Info

Publication number: KR870000985B1
Application number: KR1019830001968A
Authority: KR
Inventors: 마사오 오즈
Original assignee: 가부시기가이샤 도시바; 사바 쇼오이찌
Priority date: 1982-06-04
Filing date: 1983-05-09
Publication date: 1987-05-16
Also published as: GB2122325B; KR840005206A; IT8321451A0; US4522038A; IT8321451A1; IT1163451B; GB8315014D0; GB2122325A; JPS58211587A; JPH0218439B2

Abstract

내용 없음.

Description

냉동 사이클 장치

제1도는 본 발명의 종래예를 표시하는 냉동 사이클 구성도.

제2도는 본 발명의 제1실시예를 표시하는 일부 생략한 압축기와 냉동사이클 구성도.

제3도는 상기 압축기의 요부 종단면도.

제4도는 압축기의 횡단면도.

제5도 및 제6도는 차압개폐변의 다른 상태를 표시하는 종단면도.

제7도는 압력특성도.

제8도는 본 발명의 다른 실시예를 표시하는 냉동 사이클 구성도.

* 도면의 주요부분의 부호의 설명

a, 1 : 압축기 c, 2 : 응축기

d, 3 : 감압장치(모세관) e, 4 : 증발기

P : 냉매관 18 : 흡입포오트

19 : 토출포오트 20 : 차압개폐변

21 : 밸브구멍 22 : 밸브피스톤

23 : 보조 스프링 P₂: 토출측냉매관

P₁: 흡입측냉매관

본 발명은 냉동 사이클 장치에 관해, 특히 압축기의 운전 정지시에 있어서의 냉매의 유동차단 구조의 개량에 관한 것이다.

제1도는 종래부터 사용되는 장치의 냉동 사이클을 표시한다. 즉, (a)는 압축기, (b)는 전자 개폐변, (c)는 응축기, (d)는 감압장치인 모세관, (e)는 증발기로서, 이들은 상기 순서로 냉매관(p)을 개재하여 냉동사이클을 구성하도록 연통(連通)된다.

압축기(a)를 구동하는 것에 의해서 압축된 냉매는 도면중 화살표에 표시하는 바와같이 유도되고, 증발기(e)에서 증발되며 이때, 주위에서 증발 잠열을 흡수하여, 냉동작용을 한다. 또, 압축기(a)의 정지와 더불어 전자개폐변(b)에 신호가 가해져, 그 전자 개폐변(b)이 폐쇄된다. 이 때문에 압촉기(a)내의 고압냉매 가스가 응축기(c)에 유입하는 것이 저지되고, 그 결과 증발기(e)에 유입하지 않으므로 온도 상승은 극히 작다. 압축기(a)를 재가동했을 때에 증발기(e)의 냉동능력 손실이 적게되고, 압축 효율이 향상된다.

그러나, 상기 전자 개폐변(b)는 고가이며, 또한, 신호를 보내기 위한 전기회로도 필요하다. 이런일로 인하여, 비용상승의 요인으로 되고 있는 동시에 전자개폐변(b)의 동작중의 전력소비가 높아진다. 더군다나 전자 개폐변(b)은 복잡하고 고장율이 높으며, 유지보수에 신경을 써야하는 등의 결점이 있다.

본 발명은 상기 사정에 착안하여서 연구된 것이며, 그 목적으로 하는 바는 압축기의 운전 및 정지시에 있어서의 냉매 흐름의 차단을 차압개폐변으로 행하도록 하여서, 비용절감과, 그를 위한 전력소비를 감소시키고, 또한, 유지보수의 용이화를 도모한 냉동사이클 장치를 제공하려는 것이다.

본 발명은 압축기의 냉매토출측과 흡입측과에 각기 연통하는 위치에 차압개폐변을 설치하고, 토출측과 흡입측과의 압력차로 냉매토출측을 자동적으로 개폐하도록 한 것이며, 압축기의 운전중에는 개방하고, 압축기의 정지와 동시에 폐쇄하여 냉매가 응축기에 유입하는 것을 저지할 수가 있다.

이하, 본 발명의 1실시예를 제2도 내지 제7도에 의거하여서 설명한다. 도면중 (1)은 후술하는 압축기(2)는 응축기, (3)은 감압장치인 모세관, (4)는 증발기이며 , 이들은 상기 번호순으로 냉매관(p)을 개재하여서 연통된다. 상기 압축기(1)로는 로타리 (rotary)식 밀폐형 전동 압축기가 쓰여지고 있으며, 전동기부(6)와 압축기부(7)와를 연설(連說)하여 구성되는 전동압축기 본체(8)가 밀폐용기(5)내에 수용된다 . 상기 전동기부(6)는 스테이터(9)와 회전축(10)에 끼워진 로오터(11)로 구성된다. 상기 압축기부(7)는 밀폐용기(5)에 삽입된 실린더(12)와, 이 실린더(10)의 양단면을 폐쇄하고, 또한 상기 회전축(10)을 지지하는 메인베아링(13) 및 서브베아링(14)으로 구성된다. 상기 실린더(12)내에는 실린더실(15)이 형성되고, 회전축(10)의 편심부에 끼워진 롤러(16)가 편심회전 가능하게 수용된다. 이 롤러(16)에는 블레이드(17)의 선단부가 탄성적으로 접촉되어 실린더실(15)을 양분한다. 상기 중발기(4)와 연통하는 흡입측 냉매관(P₁)은 밀폐용기(5) 및 실린더(12)를 관통하여, 상기 블레이드(17) 근방의 실린더실(15)에 개구하는 흡입포오트(18)와 접속된다. 블레이드(17)를 중심으로 한 흡입포오트(18)와 대칭 위치에는 토출포오트(19)가 설치되고, 이것은 실린더(12)를 개재하여서, 밀폐용기(5)내에 연통된다. 다시 실린더(12)에는 차압개폐변(20)이 설치된다. 즉, 상기 흡입포오트(18) 근방의 실린더(12) 부위에는 밸브구멍(21)이 관통되고 여기에 일단면만 폐쇄되는 통상(筒狀)의 밸브피스톤(22)이 이동가능하게 끼워진다. 밸브피스톤(22)내에는 보조 스프링(23)이 수용되어 있어 밸브 피스톤(22)을 서브 베아링 (14)측으로 탄성적으로 가압한다. 상기 밸브구멍(21)의 일단부는 메인 베아링(13)에 설치되는 요부(凹部)(24)와 대향하고 있어, 이 요부(24)는 홈부(25)를 개재하여서 실린더실(15)의 저압실인 흡입 포오트(18) 근방부위에 연통된다. 밸브구멍(21)의 타단부는, 상기 서브베어링(14)에 천설(穿設)되고 상기 응축기(2)와 연통하는 토출측 냉매관(P₂)이 접속되는 안내공(26)에 대향한다. 다시 밸브구멍(21)의 중간에는 보조토출공(27)이 개구되어 있어, 이것은 밀폐용기(5)내와 연통된다. 그리하여 전동기부 (6)에 통전하므로써 압축기부(7)는 냉매가스를 흡입하여 압축하고, 응축기(2)에로 토출한다. 냉매가스는 응축기(2)에서 응축액화 하고, 모세관(3)을 통과하여 감압된다. 증발기(4)에서 액체냉매는 증발하고 주위에서 증발잠열을 흡수하여 냉동작용을 한다. 상기압축기 (1)에 있어서는 흡입측냉매관(P₁)에서 증발한 냉매가 흡입포오트(18)를 개재하여 실린더실(15)에 흡입된다. 롤러(16)의 편심회전에 수반하여 실린더실(15)의 냉매는 소정압력까지 압축되고 고압화되여서 토출포오트(19)로부터 밀폐용기(5)내로 방출된다. 냉매가상기 흡입포오트(18)를 통과할때의 압력을 P_s, 상기 토출포오트(19)를 통과할때의 압력을 P_d로 하면 P_s<P_d이다. 이 때문에 차압개폐변(20)에 있어서는 보조토출공 (27)측 압력이 요부(24)측 압력보다도 높고, 보조스프링(23)의 탄성력에 따라 밸브피스톤(22)를 가압한다. 제5도에 표시하는 바와 같이 밸브피스톤(22)은 요부 (24)측 단면에 충돌하여 정지되도록 이동되어, 보조토출공(27)이 개방된다. 밀폐용기 (5)에 방출된 상기 압축냉매가스는 보조 토출공(27)에서 밸브구멍(22) 일부 및 안내공(26)을 개재하여 토출측냉매관(P₂)에 토출된다.

압축기(1)가 정지하면 상기 P_d는 저하, P_s는 상승하여 서로 평형방향으로 변화한다. 어느 정도 변화하면 보조스프링(23)의 탄성력에 대항하는 부세력이 없어지며, 밸브피스톤(22)은 서서히 안내공(26)측으로 이동한다.

P_d와 P_s가 완전한 평형상태에 있을때에는 제6도에 도시하는 바와같이 밸브피스톤(22)은 안내공(26)측단면에 접촉하여 이것을 폐쇄함과 동시에 원주면에서 상기 보조 토출공(27)을 폐쇄한다. 따라서, 압축기(1)의 정지중에 실린더실(15) 및 밀폐용기 (5)내의 압축된 냉매가스가 응축기(2) 및 응축기(2)를 개재하여 증발기(4)에 유입하는 일은 없다.

압축기(1)가 재기동하면, 먼저 상기 P_s측의 압력이 급격히 저하하여 P_d측과 압력차가 생긴다. 따라서 밸브피스톤(22)는 요부(24)측에 이동하여, 다시 제5도에 도시하는 바와같이 안내공(26)및 보조 토출공(27)을 개방한다. 실린더실(15)에서 압축된 냉매가스는 상기 안내공(26) 및 보조토출공(27)을 개재하여 다시 응축기(2)로 토출됨으로써 냉동사이클이 운전된다. 압력변화와 차압 개폐변(20)의 동작과의 관계는 제7도에 도시하는 바와 같다.

또, 제8도에 도시하는 바와 같이 흡입측 냉매관(P₁)의 중도부에 역류방지 밸브 (30)를 설치하는 것에 의해, 압축기(1)의 정지시에 상기 실린더실(15)에서 흡입포오트 (18)를 개재하여 압축도중의 냉매가스가 증발기(4)로 역류하는 것을 방지할 수 있음과 동시에 압력평형이 빠르게 이루어져 차압개폐변(20)의 응답속도가 민감하게 된다.

또, 상기 실시예에 있어서는 압축기(1)를 회전식의 것으로 설명하였으나, 이것에 한정되는 것은 아니며, 왕복동식의 것이라도 지장없다.

다시, 본 발명은 발명의 요지를 넘지 않는 범위내에서 여러가지로 변형실시 가능한 것은 물론이다.

본 발명은 압축기의 냉매토출측과 흡입측에 연통하여 차압 개폐변을 설치하고, 토출측과 흡입측과의 차압에 따라서, 냉매토출측을 개폐하도록 하였으므로, 압축기의 정지에 따라 냉매토출측을 폐쇄할 수 있다. 따라서 이와같은 차압개폐변은 종래와 같은 전자 개폐변 보다 염가이고, 또한 전기회로가 불필요한데에서도 비용이 저렴하게 된다. 더군다나, 구조가 간단화하여, 고장발생율이 감소되고 신뢰성의 향상화를 얻음과 동시에 절전에 도움이 되는등 여러가지의 효과를 나타낸다.

Claims

압축기(1), 응축기(2), 감압장치(3) 및 증발기(4)를 차례로 냉매관(P)을 개재하여 연통한 냉동사이클 장치에 있어서, 상기 압축기(1)의 냉매토출측과 흡입측에 연통함과 동시에 토출측 압력(P_s)과 흡입측 압력(P_d)의 차압에 따라서, 토출측냉동사이클회로를 개폐하는 차압개폐변(20)를 구비한 것을 특징으로 하는 냉동사이클장치.
제1항에 있어서, 상기 차압 개폐변(20)은, 상기 압축기(1)에 내장되며, 밸브피스톤(22)을 이동가능하게 수용함과 동시에, 흡입포오트(18) 및 토출포오트(19)에 연통하는 밸브구멍(21)과 상기 밸브피스톤을 토출측 냉동 사이클회로를 개폐하는 방향으로 탄성적으로 가압부세하는 보조 스프링(23)과를 구비한 것을 특징으로 하는 냉동사이클장치.