KR970005789Y1

KR970005789Y1 - Vuilleumier heat pump

Info

Publication number: KR970005789Y1
Application number: KR2019910011098U
Authority: KR
Inventors: 도준오
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 강진구
Priority date: 1991-07-16
Filing date: 1991-07-16
Publication date: 1997-06-13
Also published as: KR930003128U

Abstract

요약없음No summary

Description

Vulmeyer Heat Pump

본 고안은 벌마이어 히트펌프를 상호대칭되게 복합형으로 구성하여 냉, 난방성능을 향상시킴과 동시에 소음과 진동을 감소시키고, 또한 디스플레이셔의 왕복운동에 의해 발생되는 불균형의 힘을 상쇄시키도록 하는 벌마이어 히트펌프에 관한 것이다.The present invention consists of a bulmeier heat pump in a symmetrical combination, which improves cooling and heating performance, reduces noise and vibration, and also offsets the unbalanced force generated by the reciprocating motion of the displayer. The present invention relates to a bulmeyer heat pump.

종래의 벌마이어 히트펌프는 제1도에서 보는바와 같이, 작동부(1)와 구동부(2), 그리고 가열부(3)로 구성된다. 작동부(1)의 내부에는 헬륨이나 수소 등의 가스가 고압으로 충진되고, 고온실(4), 중온실(5), 저온실(6)등의 서로 다른 온도공간을 갖는 실린더(7)와, 상기 실린더(7)내에 구비되어 구동부(2)의 시동모우터(8)의 구동력에 의해 시동이 이루어짐과 동시에 가열부(3)의 지속적인 가열에 의해 진퇴작동되어 가스를 각 온도실(4)(5)(6)로 이동시키는 두개의 디스플레이셔(9)(10)와, 상기 실린더(7)의 외측면에 가열관(11)으로 연통되게 형성되어 열을 축열하는 고온재생기(12)및 저온재생기(13)와, 이 고온 재생기(12)및 저온재생기(13)와 연결되어 냉,난방의 출력을 얻도록 하는 중온열교환기(14)및 저온열교환기(15)를 구비하여 구성된다.As shown in FIG. 1, a conventional bulmeier heat pump is composed of an actuating part 1, a driving part 2, and a heating part 3. Inside the operating unit 1, a gas such as helium or hydrogen is filled with a high pressure, a cylinder 7 having different temperature spaces such as a high temperature chamber 4, a middle temperature chamber 5, a low temperature chamber 6, and the like. It is provided in the cylinder (7) and is started by the driving force of the starting motor (8) of the drive unit 2 and at the same time by the continuous heating of the heating unit 3 to operate the gas in each temperature chamber (4) ( 5) (6) and two display machines (9) (10) to move, the high temperature regenerator (12) and low temperature formed in communication with the heating tube (11) on the outer surface of the cylinder (7) to accumulate heat And a medium temperature heat exchanger (14) and a low temperature heat exchanger (15) connected to the high temperature regenerator (12) and the low temperature regenerator (13) to obtain cooling and heating outputs.

또한 상기 작동부(1)의 디스플레이셔(9)(10)를 초기에 구동시켜 시동을 이루도록 하는 구동부(2)는 구동실(16)내에 배치된 시동모우터(8)와, 상기 시동모우터의 회전동력을 감속하는 감속기어(17)와 시동모우터(8)로부터 전달되는 회전동력을 두 개의 디스플레이셔(9)(10)에 직선운동으로 전달하는 크랭크샤프트(18)를 구비하여 구성된다.In addition, the drive unit 2 which initially drives the display units 9 and 10 of the operating unit 1 to start the starter motor is disposed in the drive chamber 16 and the starter motor. And a crankshaft 18 which transmits the rotational power transmitted from the starting motor 8 to the two display machines 9 and 10 in a linear motion. .

따라서, 가열부(3)에서 연소가 이루어져 가열판(11)이 가열됨과 동시에 구동부(2)의 시동모우터(8)에 전원이 인가되면 고온디스플레이셔(9) 및 저온디스플레이셔(10)가 일정한 위상차를 가지면서 주기적인 상,하 왕복 운동하게 되어 고온실(4)내에서 가열된 가스는 고온재생기(12)및 중온열교환기(14)를 겨쳐 중온실(5)의 가스는 저온재생기(13) 및 저온열교환기(15)를 거쳐 저온실(6)로 이동하거나 이와 반대로 이동한다.Accordingly, when the heating is performed in the heating unit 3 and the heating plate 11 is heated and power is applied to the starting motor 8 of the driving unit 2, the high temperature display unit 9 and the low temperature display unit 10 are fixed. The gas heated in the high temperature chamber 4 has a phase difference, and the gas heated in the high temperature chamber 4 is subjected to the high temperature regenerator 12 and the medium temperature heat exchanger 14 so that the gas in the middle temperature chamber 5 is the low temperature regenerator 13. And the low temperature heat exchanger 15 to the low temperature chamber 6 or vice versa.

이와같이, 가스의 온도변화에 따른 압력변동이 일어나 등온팽창 및 등온 압축으로 중온열교환기(14)에서는 비교적 높은 온도의 난방출력을 얻게 되고, 저온열교환기(15)에서는 온도가 낮은 냉방 출력을 얻게 되는 것이었다.In this way, the pressure fluctuation occurs due to the temperature change of the gas, and isothermal expansion and isothermal compression result in a relatively high temperature heating output in the medium temperature heat exchanger (14), and low temperature cooling output in the low temperature heat exchanger (15). Was.

그러나, 이와같은 종래의 구성은 단통형 구조로 형성되어 있기 때문에 디스플레이셔(9)(10)의 왕복운동과 크랭크샤프트(18)의 회전운동에 의해 불균형힘과 짝힘이 생성되어 심한 소음과 진동이 발생되는 문제점이 있었다.However, since such a conventional structure is formed in a single-cylindrical structure, an unbalanced force and a pair are generated by the reciprocating motion of the displayers 9 and 10 and the rotational motion of the crankshaft 18, resulting in severe noise and vibration. There was a problem that occurred.

또한 이러한 단통형 구조에 있어서는 중온열교환기(14)와 저온열교환기(15)에 의해 하나의 냉, 난방 출력밖에 얻을 수 없음에 따라 보다 큰 냉, 난방이 요구될때에는 기기를 대형화하거나 두개의 기기를 복합되게 사용해야만 하는 문제점이 야기되었다.In addition, in such a single-cylinder structure, only one cooling and heating output can be obtained by the medium temperature heat exchanger (14) and the low temperature heat exchanger (15). The problem that must be used in combination is caused.

따라서 본 고안은 상기와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 냉, 난방성능을 배가시키면서도 소음 및 진동을 중임과 동시에 불균형힘과 짝힘을 상쇄시키도록 하는 벌마이어 히트펌프를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object thereof is to provide a bulmeier heat pump that doubles cooling and heating performance and at the same time offsets an unbalanced force and a pair while maintaining noise and vibration.

제1도는 일반적인 벌마이어 히트펌프를 보인 전체개략구성도이고1 is an overall schematic view showing a general Bul Meier heat pump.

제2도는 본 고안에 관한 벌마이어 히트펌프를 보인 전체개략구성도이다.Figure 2 is a schematic overall configuration showing the Bul Meier heat pump according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1,1a : 작동부3,3a : 가열부1,1a: operating part 3,3a: heating part

7 : 실린더8 : 시동모우터7: cylinder 8: starting motor

9,10 : 디스플레이셔16 : 구동실9,10 Display Dismounter 16: Drive Room

21,21a : 감속기어22 : 클러치21, 21a: Reduction gear 22: Clutch

23,23a : 크랭크샤프트24 : 로드23,23a: crankshaft 24: rod

이러한 목적은 동일한 구성의 벌마이어 히트펌프를 구동부를 중심으로 상호 대칭되게 복합형으로 구비함으로써 달성되는데, 즉 하나의 구동부동력으로 한쌍의 벌마이어 히트펌프에 의해 냉,난방 출력을 동시에 얻을 수 있게 되어 성능이 내가되는것이고, 또한 상호 대칭되게 구동되므로서 디스플레이셔와 크랭크샤프트에서 발생되는 발균형의 힘을 상쇄시키게 되는것이 특징인 것이다.This object is achieved by having a bulmer heat pump of the same configuration in a symmetrical composite structure around the driving unit, that is, by means of a pair of bulge forces, the cooling and heating output can be simultaneously obtained by a pair of bulmy heat pumps. It is characterized by its performance and its ability to be symmetrical to counterbalance the force generated by the displacer and crankshaft.

계속해서 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Subsequently, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도면의 제2도는 본 고안에 관한 벌마이어 히트펌프를 표시한 개략구성도로서 이는 하나의 구동부(20)와, 구동부(20)에 상호 대칭되게 구비되는 한쌍의 작동부(1)(1a)의 끝단에 각각 구비되는 가열부(3)(3a)를 구비하여 구성된다.FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a Bul Meier heat pump according to the present invention, which includes one driving unit 20 and a pair of operating units 1 and 1a provided symmetrically to each other. It is comprised by providing the heating part 3 (3a) provided in each end.

구동부(20)는 하나의 시동모우터(8)와 이 시동모우터(8)의 회전동력을 직선동력을 변환하여 상기한 고,저온디스플레이셔(9)(10)에 전달함으로써 이들이 각 작동부(1)(1a)의 실린더(7)내부를 직선왕복운동하도록 하는 한쌍의 크랭크샤프트(23)(23a)와 로드(24)를 포함한다.The driving unit 20 converts the linear motor power of one starting motor 8 and the starting motor 8 and transmits the linear motor power to the high and low temperature display units 9 and 10, so that each operating part (1) It comprises a pair of crankshafts (23) and (23a) and a rod (24) for linearly reciprocating the inside of the cylinder (7) of (1a).

이들은 구동실(16)내에 설치되며, 시동모우터(8)의 구동기어에는 회전속도를 감속하기 위한 한쌍의 감속기어(21)(21a)가 차합되고, 각 감속기어(21)(21a)의 축과 각 크랭크샤프트(23)(23a)사이에는 클러치(22)가 개재되어 이들은 연결하거나 단절시킬 수 있도록 하였다. 즉, 클러치(22)는 한쌍의 크랭크샤프트(23)(23a)를 시동시에는 시동모우터(8)와 연결시키고, 정상작동시에는 분리시키는 역할을 한다. 이때 한쌍의 크랭크샤프트(23)(23a)는 상호간에 180°의 위상차로 설치된다. 이로써 두 개 고, 저온디스플레이셔(9)(10)의 작동에 의하여 발생되는 힘이 각 크랭크샤프트(23)(23a)를 중심으로 해서 서로 상방되는 방향으로 발생되도록 함으로써 상기 힘이 서로 상쇄되도록 한다.These are installed in the drive chamber 16, and a pair of reduction gears 21 and 21a for decelerating the rotational speed are incorporated in the drive gear of the starting motor 8, and each of the reduction gears 21 and 21a is mounted. A clutch 22 is interposed between the shaft and each crankshaft 23, 23a so that they can be connected or disconnected. That is, the clutch 22 connects the pair of crankshafts 23 and 23a with the starting motor 8 at the start, and serves to separate them during normal operation. At this time, a pair of crankshafts (23) (23a) are provided with a phase difference of 180 degrees between each other. This causes the forces generated by the operation of the two high and low temperature display units 9 and 10 to be generated in directions above each other about the crankshafts 23 and 23a so that the forces cancel each other out. .

즉, 도면상에서 상측에 위치하는 고,저온디스플레이셔(9)(10)가 상승하면 하측에 위치하는 고,저온디스플레이셔(9)(10)는 이에 대응되게 하강하도록 함으로써, 각각의 디스플레이셔, 로드(24) 및 크랭크샤프트(23)(23a)에 의하여 발생되는 불균형힘이 서로 상쇄되도록 하는 것이다.That is, when the high and low temperature display devices 9 and 10 located on the upper side of the drawing are raised, the high and low temperature display devices 9 and 10 located on the lower side thereof are lowered correspondingly to each display machine. The unbalanced forces generated by the rods 24 and the crankshafts 23 and 23a are to be offset from each other.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 벌마이어 히트펌프의 작동을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the Bul Meier heat pump according to the present invention configured as described above are as follows.

디스플레이셔는 초기에는 시동모우터(8)에 의 하여 구동되다가 정상운동시에는 가스의 압력차이에 의하여 왕복운동한다.The displayer is initially driven by the starting motor 8 and then reciprocates by the pressure difference of the gas in the normal motion.

먼저 초기를 설명하면, 각각의 가열부(3)(3a)에서 연소가 이루어져 작동부(1)(1a)의 가열관(11)이 가열됨과 아울러 구동부(20)의 시동모우터(8)에 의하여 전원이 인가되면, 시동모우터(8)의 회전동력이 감속기어(21)(21a)를 통해 양 크랭크샤프트(23)(23a)를 회전시켜 된다. 이로서 양 크랭크샤프트(23)(23a)에 로드(24)를 개재하여 결합설치되는 고,저온디스플레이셔(9)(10)가 실린더(7)의 내부를 왕복운동함으로써 중온열교환기와 저온열교환을 통해 냉,난방출력이 동시에 얻게 되는 것이다.First, the initial description will be made of combustion in each of the heating units 3 and 3a so that the heating tube 11 of the operating unit 1 and 1a is heated and the starting motor 8 of the driving unit 20 is heated. When the power is applied, the rotational power of the starting motor 8 rotates both crankshafts 23 and 23a through the reduction gears 21 and 21a. As a result, the high and low temperature display units 9 and 10, which are coupled to both crankshafts 23 and 23a via the rod 24, are reciprocated inside the cylinder 7 to exchange the intermediate temperature exchanger and the low temperature heat exchanger. Cooling and heating output will be obtained at the same time.

일정 시간이 경과하면 시동모우터(8)는 오프되고, 클러치(22)는 시동모추터(8)와 크랭크샤프트(23)(23a)를 분리시킴으로써 디스플레이셔가 고온실과 저온실내부의 압력차이에 의하여 왕복운동하도록 한다.After a certain time has elapsed, the starting motor 8 is turned off, and the clutch 22 separates the starting motor 8 from the crankshaft 23 and 23a so that the display is caused by a pressure difference between the high temperature chamber and the low temperature chamber. Reciprocate.

한편 전체 구동부(20)의 작동에 의하여 발생되는 힘은 상쇄된다. 즉, 도면상에서 상측에 위치하는 부품(고,저온디스플레이셔(9)(10), 로드(24), 크랭크샤프트(23)(23a)과 하측에 위치하는 부품(고,저온디스플레이셔(9)(10), 로드(24), 크랭크샤프트(23)(23a)이 서로 상반되는 방향으로 운동하기 때문에 이들의 작동시 발생되는 힘은 서로 상쇄된다.On the other hand, the force generated by the operation of the entire drive unit 20 is canceled. That is, the components (high, low temperature display 9, 10, rod 24, crankshaft 23, 23a) and the components (high, low temperature display 9) located on the upper side in the drawing. Since the 10, the rod 24, and the crankshafts 23 and 23a move in directions opposite to each other, the forces generated during their operation cancel each other out.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 벌마이어 히트펌프는 두개의 작동요소(크랭크샤프트, 로드, 고,저온디스플레이셔 등)가 서로 상반되는 방향으로 작동함으로써 이들의 작동시 발생하는 불균형력이 서로 상쇄되는 효과가 있다. 이로써 진동과 소음이 감소되는 효과가 있다.As described in detail above, the Bulmeier heat pump according to the present invention operates by displacing two operating elements (crankshaft, rod, high, low temperature display, etc.) in directions opposite to each other. This has the effect of canceling each other. This has the effect of reducing vibration and noise.

그리고 양측에서 동시에 냉,난방출력을 얻게 됨으로서 냉,난방성능이 배가되는 효과를 가지게 된다.And both sides have the cooling and heating output at the same time has the effect of double the cooling and heating performance.

Claims

cylinder,

A heating unit installed at one side of the cylinder to heat gas;

And a drive unit for initially driving the displayer, including a displayer provided to be reciprocally provided in the cylinder, and a crank shaft configured to convert the rotational power of the starter motor into a linear motion and transmit the linear power to the displayer. In the Burmeer heat pump,

The heating unit, the displayer and the crankshaft are provided to form a pair of two, each beolmeier heat pump, characterized in that provided to be symmetrical to the starting motor.

The method of claim 1,

Bulmeier heat pump, characterized in that between the starter motor and each of the crankshaft clutch and the reduction gear is interposed.