KR890000940B1 - 가역회전할 수 있는 베인회전 압축기 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

가역회전할 수 있는 베인회전 압축기
제1도는 제3도의 선 I－I을 따른 본 발명 모터－압축기 유니트의 단면도.
제2도는 모터의 시계방향 회전중 부재의 위치를 보여주는 제1도의 선 II－II을 따른 단면도.
제3도는 모터의 시계방향 회전중 부재의 위치를 보여주는 제1도의 선 III－III을 따른 단면도.
제4도는 모터의 시계방향 회전중 부재의 위치를 보여주는 제1도의 선 IV－IV을 따른 단면도.
제5도는 제2도의 선 V－V을 따른 부분단면도.
제6도는 모터의 반시계 방향회전에 대한 제2도에 대응하는 단면도.
제7도는 모터의 반시계 방향회전에 대한 제3도에 대응하는 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 밀폐형 모터압축기 유니트 12 : 동체
14 : 압축기 16 : 가역모터
18 : 축 20, 21 : 라인
30 : 실린더형 베인지지부 32 : 베인
34 : 실린더형 체임버 36 : 블록
34a : 트랩된 용적 36a－c : 차단부
136d－f : 플리넘 38a－b : 수평보어
39a－c : 수직보어 40 : 디스크
41 : 손잡이 42 : 덮개
42a : 리세스
본 발명은 가역회전할 수 있는 모터에 의해 구동되어 밸브없이 회전하는 베인회전 밀폐압축기에 관한 것이다.
열펌프적용에 있어서, 가열형으로 부터 냉각형으로 또는 이와 반대의 전환은 콘덴서 및 증발기로서 각각 작용하는 코일의 기능이 바뀌는 상태로 냉매에 대한 흐름의 방향을 바꾼다. 단일 방향으로 작동하는 압축기에서는, 흐름방향의 변경은 일반적으로 압축기외면에 위치한 밸브설비를 통하여 이루어진다. 만약 압축기 자체가 가역형이라면, 이것은 원하는 어느 방향으로나 선택적으로 흐름조정을 할 수 있다. 모터의 단순한 방향바꿈으로는 양방향으로 만족스럽게 실행되는 압축기를 생산하는데는 본질적으로 충분치 못하다. 양방향으로의 이러한 불충분한 성능은 압축기조작의 고속 및 저속간의 변환, 냉각조건 및 냉각흐름에서의 변화, 개폐방향 및 출입구기능의 가역등에 기인한다.
가역모터에 의해 구동되는 밸브없이 회전하는 베인형의 회전식 밀폐압축기에서는, 모터방향의 전환은 모트조절구조의 방향바꿈 원인이 된다. 특히 포트 조절 부재는 압축기 동체에 연결된 두개의 라인 사이의 압력차에 민감하고 또 압력차의 방향에 따라 변경된다. 따라서, 모터의 가역은 압축기와 그에 의한 압력차의 방향을 가역시키고 이것은 차례로 압축기 흡입측에서 요구되는 보다 높은 용적흐름을 가능케하기 위해 포트조절 구조의 변경원인이 된다.
본 발명의 목적은 모터회전방향의 변경에 의해 효과적으로 흐름의 방향을 바꾸게하는 가역형이고 밸브없이 회전하는 베인회전 압축기에 대한 기구를 제공함에 있다.
본 발명의 그외의 목적은 흐름방향을 변경시키기 위하여 열펌프시스템에 사용되는 사로밸브를 대체함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 열펌프적용에 사용되는 밸브없는 단일 배출구회전형 베인회전압축기내의 성능을 개량하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 가역압축기에 대한 조작기의 양방향에 보조흡입포트를 제공함에 있다. 이들 목적 및 이하에서 명백해질 그외의 것들이 본 발명에 의해 이루어진다.
근본적으로, 압축기를 구동하는 모터회전방향의 전환은 압축기의 작동과 그에 의한 압축기를 가로지르는 압력차의 방향을 변경시킨다. 압력차는 압력차방향에 따라 변하는 유체압 감응장치에 작용한다. 유체압 감응장치의 변화는 보다 큰 흡입용적 흐름이 수용될 수 있는 압축기의 흡입측과 연결될 수 있게 한다.
본 발명의 보다 충분한 이해를 위해, 첨부되는 도면을 참조하여 이하에서 보다 상세하게 설명한다.
도면에서, 밀폐형 모터－압축기 유니트(10)는 동체(12)를 갖고 있다. 압축기 (14)와 통하는 유체는 라인(20, 21)에 의해 제공된다. 압축기(14)는 축(18)을 통하여 압축기(14)에 연결된 가역모터(16)에 의해 구동된다. 모터(16)는 밀폐형 압축기에 사용하기 적당한 어떤 통상의 가역모터일 수 있다. 축(18)은 블록(36)내에 둘러싸인 오프셋 원형체임버(34)내의 실린더형 베인지지부(30)에 연결되어 실린더형 베인지지부를 회전할 수 있게 구동시킨다. 베인지부(30)에는 상호적으로 움직이고 방사상으로 연장되는 다수의 베인(32)이 있는데, 이 베인(32)은 인접베인(32) 사이의 다수의 트랩된 (trapped) 용적(34a)을 한정하도록 축(18) 회전으로 부터 구동되는 원심력에 의해 실린더형 체임버(34)를 한정하는 벽에 접촉하게 외부로 편향되어 있다. 필요시 또는 원할때는, 충분하고 균형된 편향력을 얻도록 각 베인을 편향시키기 위해 스프링이 사용될 수 있다. 제2－4도에서와 같이, 블록(36)은 (36a－c)로 나타낸 위치에서 동체(12) 내부와 연결되어 있다. 또한 블록(36)에는 동체(12) 내부와 공동하여 플리넘(plenum) (136d－f)을 각각 한정하는 몇개의 차단부(36a－c)가 있다. 두개의 수평보어(38a, 38b)가 블록(36)내에 위치하는데, 보어(38a)는 유체가 라인(20)과 직접 통하는 상태로, 또 보어(38b)는 유체가 플리넘(136)과 직접 통하는 상태로 되어 있다. 제1도에서와 같이, 보어(39a) 및 (39c)는 유체가 직접 보어(38a)와 통하게 또 보어(39b)는 유체가 직접 보어(38b)와 통하는 상태인 축방향으로 또는 수직으로 연장되는 세개의 보어(39a－c)가 있다.
블록(36)위에 놓여져서 접하고 있는 것은 디스크(40)와 덮개(42)이고 디스트 (40)는 덮개(42)내에 회전할 수 있게 위치한다. 덮개(42)는 볼트와 같은 적당한 통상의 수단(도시되지 않았음)에 의해 블록(36)에 단단하게 고착된다. 제2도에서와 같이, 아아치형 리세스(42a)가 덮개(42)내에 형성되고 또 통로 또는 라인(42b)에 의해 플리넘(136d)에 유동적으로 연결되어 있다. 아아치형 리세스(42a)는 또한 통로 또는 라인(42c), 라인(50) 또 보어(39c)를 통해 라인(20)과 유체가 통하게 되어 있다. 제4도에서와 같이, 디스크(40)는 보조흡입포트를 한정하는 아아치형 리세스를 갖고 있다. 제2도 및 제5도에서, 디스크는 또한 축방향으로 연장하는 실린더형 손잡이(41)를 갖고 있는데, 이 손잡이는 라인(42b)과 라인(42c)에 의해 공급되는 압력간의 차이에 대응하여 아아치형 리세스(42a)내에서 움직일 수 있다. 따라서, 손잡이(41)는 효과적인 피스톤이고 리세스(42a)는 피스톤실이다. 손잡이(41)가 피스톤으로 작용하므로, 압축기효율과 손잡이(41)를 가로지르는 압력차를 유지하기 위하여는 라인(42b)과 라인(42c) 사이의 유체 누설은 최소화되어야만 한다. 그러나, 손잡이(41)는 그 곳을 가로지르는 압력차로 인해 움직일 수 있도록 충분히 자유로워야만한다. 라인(20)은 보어(38a) 및 (39c) 또 라인(50) 및 (42c)를 통해 리세스(42a) 및 손잡이(41)와 통한다. 라인(21)은 동체(12), 플리넘(136d) 및 라인(42b)에 의해 한정되는 플리넘을 통해 리세스 (42a) 및 손잡이(41)와 통한다.
제1－5도에서, 도시된 바와같이, 축(18), 실린더형 베인지지부(30) 및 베인 (32)이 시계방향으로 회전하는 경우에는 라인(20)은 흡입라인이고 라인(21)은 배출라인이다. 흡입압력시 냉매는 라인(20)에 의해 압축기(14)로 공급된다. 특히, 흡입압력시 냉매는 보어(38a)를 통해 라인(20)에서 체임버(34)로 직접 공급된다. 또한 흡입압력시 냉매는 보어(39a) 및 리세스(40a)를 통해 보어(38a)에서 체임버(34)로 공급된다. 보어(38a)내의 냉매는 보어(39c)와 라인(50) 및 (42c)에 의해 손잡이(41) 및 리세스 (42a)와 유체가 통하는 상태이다. 따라서, 보어(38a)는 체임버(34)에 대한 제1흡입포트이고 리세스(40a)는 제2흡입포트이다. 보어(38a) 및 리세스(40a)를 통해 공급되는 냉매가스는 압축되고 또 보어(38b)를 통해 체임버(34)에서 배출된다. 제1도에서와 같이 보어(38b)는 플리넘(136d)속으로 나간다. 모터(16)가 시계방향으로 회전하면, 플리넘은 동체(12)에 의해 한정되는 배출실과 통하게 되고, 따라서 라인(21)은 배출라인이 된다. 또한, 배출압력은 동체(12)에 의해 한정되는 배출실로 부터 플리넘(136d)으로 공급되고 여기에서 배출압력은 라인(42c)를 통해 공급되는 유체압력에 대해 반대쪽의 손잡이(41)에 작용하는 라인(42b)을 통해 리세스(42a)로 공급된다. 손잡이(41)에 작용하는 배출압력이 손잡이(41)에 작용하는 흡입압력보다 크므로, 디스크(40)는 모터가 시계방향으로 회전될때, 제2도의 위치로 바뀐다. 디스크(40)가 제2도의 위치에 있을때는, 보어(39b)는 막혀지고 소용이 없게 된다.
모터(16)가 반시계방향으로 회전된다면, 라인(21)는 흡입라인이 되고, 동체 (12)는 흡입플리넘을 한정하며 라인(20)은 배출라인이 된다. 모터(16)가 계속하여 시계방향으로 회전하여 디스크(40)가 제2도의 위치에 있다고 가정하면, 모든 출입구는 상기한 것의 반대가 될것이고 리세스(40)는 처음부터 배출구로서 작용할 것이다. 배출쪽에서보다 흡입쪽에서의 용적흐름이 보다 더 크므로, 디스크(40)가 제2도 위치에서 제6도 위치로 변할때 까지는 작동의 효과는 없게될 것이다. 배출압력시 냉매는 보어 (39c)와 라인(50) 및 (42c)를 통해 보어(38a)에서 리세스(42a)로 공급되고 여기서 냉매는 손잡이(41)에 작용한다. 동체(12)에 의해 한정되는 흡입플리넘으로 라인(21)을 통해 공급되는 흡입압력시의 냉매는 플리넘(136d)과 라인(42b)을 통해 리세스 (42a)로 공급되고 여기서 냉매는 배출압력에 반대하여 손잡이(41)에 작용한다. 배출압력이 충분히 커질때, 손잡이(41)를 가로지르는 압력차로 인해 디스크(42)는 제2도 위치에서 제6도 위치로 바뀐다. 제6도 위치에서는, 보어(39a)가 막히어 소용이 없게 되는데 반해, 리세스(40a)는 유체가 보어(39b)와 통하는 상태가 된다. 모터(16)가 반시계방향으로 계속회전하고 디스크(42)가 제6도 위치해 있으므로서, 흡입압력시 냉매는 동체(12)에 의해 한정된 흡입플리넘으로 라인(21)을 통해 공급된다. 동체(12)에 의해 한정된 흡입플리넘으로부터 냉매는 동체(12)와 덮개(42) 및 블록(36) 사이를 통하여 플리넘(136d)으로 가고 여기서 냉매는 보어(38b)를 통과해 실린더형 체임버(34)로 들어간다. 또한, 냉매는 보어(39b)를 통해 보어(38b)에서 유체가 체임버(34)와 통하는 상태의 제2흡입포트로서 작용하는 리세스(40a)들어간다. 배출압력시 냉매는 보어 (38 a)를 통해 체임버(34)로부터 배출된다. 보어(38a)는 직접 유체가 라인(20)과 통하는 상태이다.
상기한 것으로부터, 손잡이(41)에 작용하는 라인(20)과 (21) 사이의 압력차에 따라 디스크(40)가 회전되고 출입구가 변한다는 것을 알 수 있다. 디스크(40)의 이 회전은 흡입 및 배출라인을 전환시키는 모터(16) 회전방향의 변경에 따르고 또 모터의 전환에 따라 자동적으로 일어난다.
비록 본 발명의 바람직한 구현예가 예시되고 기술되었어도, 당해분야의 통상전문가에 의해 다른 변형품이 나타날 수 있다. 따라서 본 발명은 단지 첨부된 특허청구범위로 한정하려 한다.

Claims (5)

  1. 가역밀폐압축기 유니트에 있어서, I) 제1유체라인과 플리넘을 한정하는 동체수단의 내부에 연결되고 제1라인과 연결된 제2유체라인을 갖는 동체수단과 : II) a) 압축기 체임버를 한정하는 벽으로된 오프닝을 갖는 블록과 : b) 다수의 트랩된 용적을 한정하도록 상기 벽으로된 오프닝의 벽과 상호작용 하는 다수의 베인을 가지는 상기 체임버내의 회전형 베인 지지부와 : c) 상기 제1유체라인을 상기 체임버에 연결시키는 상기 블록내의 제1보어와 : d) 상기 동체수단에 의해 한정된 상기 플리넘을 상기 체임버와 연결시키는 제2보어와 : e) 상기 제1보어를 가로지르는 제3보어와 : f) 상기 제2보어를 가로지르는 제4보어 및 : g) 제1위치에서는 상기 제3보어를 상기 체임버에 연결시키고 제2위치에서는 상기 제4보어를 상기 체임버에 연결시키며 상기 동체수단에 의해 한정된 상기 플리넘과 상기 제1라인 사이의 압력차 방향에 반응하는 제1 및 제2위치 사이에서 움직일수 있는 디스크수단을 포함하는 상기 동체수단내의 회전 압축기수단과 : III) 상기 디스크수단의 위치선정 원인이 되는 흡입라인과 배출라인 사이의 최종 압력차에 반응하고 모터수단의 회전방향이 상기 제1 및 제2유체라인을 흡입라인 또는 배출라인으로 결정하는 상기 회전압축기 단을 시계방향으로 또는 반시계방향으로 선택적으로 구동시키기 위한 상기 동체수단내의 모터수단을 포함함을 특징으로 하는 가역밀폐압축기 유니트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 디스크 수단은 아아치형 체임버에 수용되고 상기 제1 및 제2위치 사이의 상기 디스크수단의 움직임 원인이 되는 상기 축방향으로 연장되는 부재에 압력차가 작용하는 상기 제2유체라인과 유체가 통하는 상기 동체수단에 의해 한정되는 상기 플리넘으로 부터 또 상기에 제1유체라인으로 부터의 유체압력에 의해 반대로 작용되는 축방향으로 연장되는 부재를 포함함을 특징으로 하는 가역밀폐압축기 유니트.
  3. 제2항에 있어서, 상기 디스크수단이 상기 디스크수단의 상기 제1위치에서 상기 제3보어와 상기 체임버사이의 연결을 마련하고 또 상기 디스크수단의 상기 제2위치에서 상기 제4보어와 상기 체임버 사이의 연결을 마련하는 아아치형 리세스를 또한 포함함을 특징으로 하는 가역압축기 유니트.
  4. 가역밀폐압축기 유니트에 있어서, 제1라인과 거기에 연결된 제2라인을 갖고 있는 동체 수단과 : 상기 동체수단 내의 회전압축기수단과 : 상기 회전압축기수단이 시계방향 또는 반시계방향으로 선택적으로 구동시키기 위한 상기 동체수단내의 모터수단을 포함하고 : 상기 회전압축기 수단은, 회전하는 베인로우터가 있는 압축기 체임버와 : 상기 제1라인 및 상기 압축기 체임버에 유동적으로 연결된 제1유체통로수단과 : 상기 제2유체라인 및 상기 압축기 체임버에 유동적으로 연결된 제2유체통로수단 및 상기 제1 및 제2유체 통로수단의 어느 것에 의해 상기 체임버는 상기 모터수단이 상기 회전 압축기수단을 구동시키는 방향에 의해 결정되는 것과 같이 흡입라인이 되고 상기 제1유체통로수단 또는 상기 제2유체통로수단과 통하는 보조흡입포트를 위치선정하도록 제1 및 제2라인 사이의 압력차에 반응하여 움직일 수 있는 수단을 포함함을 특징으로 하는 가역밀폐압축기 유니트.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 및 제2라인 사이의 압력차에 반응하여 움직일 수 있는 상기 수단은 아아치형 체임버에 수용되고 또 상기 제1 및 제2유체라인으로부터의 유체압력에 의해 반대로 작용하는 축방향으로 연장되는 실린더형 부재를 포함하는 디스크수단이고 이것에 의해 상기 실린더형 부재에 작용하는 압력차는 상기 디스크수단의 움직임이 상기 제1 또는 제2유체 통로수단과 통하는 상기 보조흡입포트의 위치선정원인이 되고 또 상기 제1 및 제2유체 통로수단 어느 것에 의한 상기 체임버는 상기 압력차의 방향에 의해 결정되어지는 것으로서 흡입라인임을 특징으로 하는 가역밀폐압축기 유니트.
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