NO146446B - CAPACITY CONTROL DEVICE FOR A MULTI-CYLINDER REFRIGERATOR COMPRESSOR - Google Patents

CAPACITY CONTROL DEVICE FOR A MULTI-CYLINDER REFRIGERATOR COMPRESSOR Download PDF

Info

Publication number
NO146446B
NO146446B NO793007A NO793007A NO146446B NO 146446 B NO146446 B NO 146446B NO 793007 A NO793007 A NO 793007A NO 793007 A NO793007 A NO 793007A NO 146446 B NO146446 B NO 146446B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
piston
housing
refrigerant
manifold
branch pipe
Prior art date
Application number
NO793007A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO146446C (en
NO793007L (en
Inventor
Bruce A Fraser
Curtis Holt Jr
Original Assignee
Carrier Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carrier Corp filed Critical Carrier Corp
Publication of NO793007L publication Critical patent/NO793007L/en
Publication of NO146446B publication Critical patent/NO146446B/en
Publication of NO146446C publication Critical patent/NO146446C/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/022Compressor control arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/22Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves
    • F04B49/225Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves with throttling valves or valves varying the pump inlet opening or the outlet opening
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/07Details of compressors or related parts
    • F25B2400/074Details of compressors or related parts with multiple cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/20Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • F25B41/22Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves between evaporator and compressor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en kapasitetstyrende anordning for en flersylindret kjølemiddelkompressor som anvendes i et mekanisk kjøleanlegg, og innbefatter et gren-rør for føring av kjølemiddeldamp til mindre enn alle sylindrene i kompressoren, et hus anbrakt mellom grenrøret og sylindrene for mottagning av kjølemiddel fra disse og for ledning av kjølemiddeldamp fra grenrøret til sylindrene, og et stempel som er bevegelig frem og tilbake i huset for reguleringsbevegelse mellom åpen og lukket stilling til regulering av strømmen av kjølemiddeldamp fra grenrøret til sylinderen som mottar damp fra grenrøret. The present invention relates to a capacity control device for a multi-cylinder refrigerant compressor used in a mechanical refrigeration system, and includes a branch pipe for conducting refrigerant vapor to less than all the cylinders in the compressor, a housing placed between the branch pipe and the cylinders for receiving refrigerant from them and for conduit of refrigerant vapor from the manifold to the cylinders, and a piston movable reciprocatingly in the housing for regulating movement between open and closed positions for regulating the flow of refrigerant vapor from the manifold to the cylinder receiving vapor from the manifold.

Kapasitetsstyring av kjølemiddelkompressorer skal fore- Capacity management of refrigerant compressors must

gå når belastningen på kjøleenheten varierer. go when the load on the cooling unit varies.

Mekaniske kjøleenheter som anvendes i luftkondisjoner-ingsanlegg arbeider under skiftende belastning. Anleggene er vanligvis utført slik at de avgir kondisjonert luft ved en temperatur på 2 5°C ved høy omgivelsestemperatur som f.eks. 40°C (i det følgende kalt maksimalbelastning). Når kjøle-anlegget arbeider ved mindre enn maksimal belastning, er det ønskelig å redusere anleggets kjølekapasitet. Mechanical cooling units used in air conditioning systems work under changing loads. The systems are usually designed so that they release conditioned air at a temperature of 25°C at a high ambient temperature, such as e.g. 40°C (hereinafter referred to as maximum load). When the cooling system works at less than maximum load, it is desirable to reduce the system's cooling capacity.

Det er blitt foreslått en rekke forholdsregler for å redusere kapasiteten av en kjøleenhet når denne arbeider ved mindre enn maksimal belastning for ikke bare å redusere enhetens kjølekapasitet slik at for sterk avkjøling av et rom som betjenes av enheten unngås, men også for at det nødvendige kraftbehov for drift av kjøleenheten skal reduseres. En kjøleenhet som arbeider under forhold som krever mindre enn 100% av dens kapasitet bør ideelt sett kunne drives med redusert kraftbehov for effektiv energibesparelse. A number of precautions have been proposed to reduce the capacity of a cooling unit when it is operating at less than maximum load in order not only to reduce the unit's cooling capacity so that excessive cooling of a room served by the unit is avoided, but also to ensure that the necessary power demand for operation of the cooling unit must be reduced. A refrigeration unit operating under conditions requiring less than 100% of its capacity should ideally be able to operate with reduced power requirements for effective energy conservation.

Det er- tidligere kjent å benytte en ventil anordnet mellom kjølemiddelkompressorens innsugningsgrenrør og en eller flere av kompressorsylindrene for avlasting av en eller flere sylindre i kompressoren når redusert kapasitet er ønsket. Når det er ønskelig å avlaste sylindrene ved reduksjon av kompressorens kapasitet, settes ventilen i grenrøret i en stilling som hindrer utstrømning av kjøle-gass fra grenrøret til sylindrene. Selv om denne løsning for styring av kapasiteten til en viss grad har vist seg effektiv har det også vist seg at ytterligere reduksjon av kraftbehovet ved redusert belastning kan oppnås ved modifi-sering av ventilen sammenliknet med ventildrift'hvor ventilen enten er "åpen" med full kjølemiddelstrømning'fra grenrøret til sylinderen eller "lukket" med total strøm-ningsstans. It is previously known to use a valve arranged between the refrigerant compressor's intake manifold and one or more of the compressor cylinders for unloading one or more cylinders in the compressor when reduced capacity is desired. When it is desired to relieve the cylinders by reducing the compressor's capacity, the valve in the branch pipe is set in a position that prevents the outflow of cooling gas from the branch pipe to the cylinders. Although this solution for managing the capacity has proven effective to a certain extent, it has also been shown that further reduction of the power requirement at reduced load can be achieved by modifying the valve compared to valve operation, where the valve is either "open" with full refrigerant flow from the manifold to the cylinder or "closed" with total flow stoppage.

Prøveresultatet viser at en reduksjon av kraftbehovet The test results show that a reduction in the power requirement

på ca. 10% kan oppnås ved modulering av ventilen slik at kjølemiddelstrømmen til minst en av kompressorens sylindre varierer sammenliknet med åpning og lukning av en ventil på den måte som er beskrevet i litteraturen, særlig når det er ønskelig å redusere enhetens kapasitet til 20t40% av dens maksimale kapasitet. of approx. 10% can be achieved by modulating the valve so that the refrigerant flow to at least one of the compressor's cylinders varies compared to opening and closing a valve in the manner described in the literature, especially when it is desired to reduce the unit's capacity to 20t40% of its maximum capacity.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er i første rekke The purpose of the present invention is primarily

å komme frem til en hensiktsmessig løsning for en kapasitetsstyrende anordning for en flersylindret kjølemiddel-kompressor .der man får en modulerende styring med enkle og driftsikre midler. to come up with an appropriate solution for a capacity control device for a multi-cylinder refrigerant compressor, where you get a modulating control with simple and reliable means.

I henhold til oppfinnelsen er dette oppnådd ved at stemplet deler-h.uset i et øvre kammer som ligger i avstand fra grenrøret og et nedre kammer som er i forbindelse med dette, at det finnes anordninger til frembringelse av en forholdsvis konstant kraft i det øvre kammer som søker å drive stemplet til den lukkede stilling og ved at det finnes anordninger til frembringelse av en variabel kraft i det nedre kammer som søker å drive stemplet til åpen stilling, der anordningen til frembringelse av den variable kraft innbefatter midler som er innrettet til å samvirke med kjølemiddeldamp som kommer inn i huset fra grenrøret og der stillingen av stemplet og mengden av kjølemiddel som passerer gjennom huset reguleres som resultat av forandringer i trykket på kjølemiddeldampen i grenrøret. According to the invention, this is achieved by the piston housing in an upper chamber which is at a distance from the branch pipe and a lower chamber which is in connection with this, that there are devices for generating a relatively constant force in the upper chamber which seeks to drive the piston to the closed position and in that there are devices for generating a variable force in the lower chamber which seeks to drive the piston to the open position, where the device for generating the variable force includes means which are arranged to interacting with refrigerant vapor entering the housing from the branch pipe and where the position of the piston and the amount of refrigerant passing through the housing are regulated as a result of changes in the pressure of the refrigerant vapor in the branch pipe.

Oppfinnelsen er videre kjennetegnet ved de i kravene gjengitte trekk og vil i det følgende bli beskrevet nærmere under henvisning til et utførelseseksempel som er gjengitt på tegningen og der: Fig. 1 er en skjematisk illustrasjon av en mekanisk kjøleenhet som omfatter en kjølemiddelkompressor som re-presenterer foreliggende oppfinnelse og The invention is further characterized by the features reproduced in the claims and will be described in more detail in the following with reference to an embodiment which is reproduced in the drawing and where: Fig. 1 is a schematic illustration of a mechanical cooling unit comprising a refrigerant compressor which represents present invention and

fig. 2 er et snitt i større målestokk som viser detaljene ved oppfinnelsen. fig. 2 is a section on a larger scale showing the details of the invention.

I tegningen ses et foretrukket utførelseseksempel av oppfinnelsen, hvor samme henvisningstall er brukt for like deler i begge figurer. The drawing shows a preferred embodiment of the invention, where the same reference number is used for the same parts in both figures.

I fig. 1 ses en mekanisk kjøleenhet 10 som omfatter In fig. 1 shows a mechanical cooling unit 10 which comprises

en ytre varmevekslerspiral 12, en indre varmevekslerspiral 24, en kompressor 20 og en ekspansjonsanordning 22. Kjøle-gass med høyt trykk som er komprimert ved hjelp av kompressoren 20, sendes gjennom ledningen 16 og avgis til ytre varmevekslerspiral 12, hvor en vifte 14 sender omgivelses-luft rundt spiralens overflate for å kondensere det dampformede kjølemiddel som strømmer gjennom spiralen. Det kondenserte kjølemiddel avgis deretter via ledningen 18, gjennom ekspansjonsanordningen 22 til indre varmevekslerspiral 24. Luft eller vann som skal kjøles sendes rundt indre spiral av viften 26. Luften som sendes rundt spiralens 24 overflate avgir varme til kjølemidlet som strømmer gjennom den og fører til at kjølemidlet fordamper. Det dampformede kjølemiddel sendes tilbake til sugesiden av kompressoren via ledningen 28. Ovenstående mekaniske fryse-enhet er konvensjonell og typisk for enheter som benyttes i mekaniske luftkondisjoneringssystemer. an outer heat exchanger coil 12, an inner heat exchanger coil 24, a compressor 20 and an expansion device 22. Refrigerant gas with high pressure compressed by means of the compressor 20 is sent through the line 16 and discharged to the outer heat exchanger coil 12, where a fan 14 sends ambient -air around the surface of the coil to condense the vaporized refrigerant flowing through the coil. The condensed refrigerant is then discharged via the line 18, through the expansion device 22 to the internal heat exchanger coil 24. Air or water to be cooled is sent around the internal coil by the fan 26. The air sent around the surface of the coil 24 gives off heat to the refrigerant flowing through it and causes that the refrigerant evaporates. The vaporized refrigerant is sent back to the suction side of the compressor via line 28. The above mechanical freezing unit is conventional and typical of units used in mechanical air conditioning systems.

Ved mange anvendelser benyttes kompressorer med flere sylindre. Flersylinderkompressorer er generelt konstruert slik at de funksjonerer med samtlige sylindre fullt be-lastet, når omgivelsestemperaturene er forholdsvis høye, f.eks. ved 40°C. Ved så høye omgivelsestemperaturer er også kjølebelastningen på kjøleenheten stor."Ved mindre enn maksimal belastning er det ønskelig å redusere kjøleenhetens kapasitet for å unngå for sterk avkjøling av romet som betjenes av enheten og for å redusere enhetens kraftbehov. Mange kjente styreanordninger for kompressorkapasitet er blitt brukt av flersylinderkompressorer for om mulig å oppnå ovennevnte kapasitetsreduksjon ved redusert belastning. En slik kapasitetsstyreanordning omfatter bruk av en ventil som er anordnet mellom sugegrenrøret for noen av sylindrene for kompressoren for å stenge av kjølemiddelstrømningen fra gren-røret til sylindrene, når redusert kompressorkapasitet er ønsket. Skjønt denne styreform til en viss grad er effektiv, har det vist seg at bedringer av en slik anordning effektivt kan redusere kraftbehovet med en betydelig verdi. In many applications, compressors with several cylinders are used. Multi-cylinder compressors are generally designed so that they function with all cylinders fully loaded, when the ambient temperatures are relatively high, e.g. at 40°C. At such high ambient temperatures, the cooling load on the cooling unit is also large. "At less than maximum load, it is desirable to reduce the cooling unit's capacity in order to avoid too strong cooling of the room served by the unit and to reduce the unit's power requirement. Many known control devices for compressor capacity have been used by multi-cylinder compressors to achieve, if possible, the above capacity reduction at reduced load. Such a capacity control device includes the use of a valve arranged between the suction manifold of some of the cylinders of the compressor to shut off the refrigerant flow from the manifold to the cylinders, when reduced compressor capacity is desired Although this form of control is effective to a certain extent, it has been shown that improvements to such a device can effectively reduce the power requirement by a significant amount.

I fig. 2 ses detaljene ved kapasitetsstyreanordningen ifølge oppfinnelsen som benyttes for reduksjon av kjøle-enhetens kjøleevne ved redusert belastning og for samtidig reduksjon av kompressorens kraftbehov for energibesparelse. In fig. 2 shows the details of the capacity control device according to the invention which is used to reduce the cooling capacity of the cooling unit at a reduced load and to simultaneously reduce the compressor's power requirement for energy saving.

Kapasitetsstyreanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse omfatter et hus 42 som er montert i kompressorens sylinderhode 46. Huset har et inntak 43 i kommunikasjon med grenrøret 34 og omfatter et utløp, fortrinnsvis begrenset av en eller flere porter 58. Kjølegass som strømmer gjennom portene 58 avgis til en sugetank 35 for en enkelt sylinder. Hver sylinder eller hvert sylindersett vil generelt være til-ordnet en separat sugetank. Gassen som passerer fra sugetanken 35, strømmer gjennom sugeportene 36 til kompressorsylinderen 30. Kjølegas's i sylinderen 30 komprimeres ved frem- og til-bakegående bevegelse av et stempel 31 i sylinderen og tømmes , derfra gjennom porter 38 til utløpskammeret 32. The capacity control device according to the present invention comprises a housing 42 which is mounted in the compressor's cylinder head 46. The housing has an inlet 43 in communication with the manifold 34 and comprises an outlet, preferably limited by one or more ports 58. Refrigerant gas flowing through the ports 58 is discharged to a suction tank 35 for a single cylinder. Each cylinder or each set of cylinders will generally be assigned a separate suction tank. The gas that passes from the suction tank 35 flows through the suction ports 36 to the compressor cylinder 30. Refrigerant gas in the cylinder 30 is compressed by the reciprocating movement of a piston 31 in the cylinder and is emptied, from there through ports 38 to the outlet chamber 32.

En stempelanordning 52 er bevegelig anordnet i en boring 41, som begrenses av huset 42. En holdering 48 holder stemplet 52 igjen i boringen. Fjærer 54 og 56 som er montert på en holder 60, utøver en kraft som beveger stemplet 52 opp i boringen 41. Det utvikles en kraft med forholdsvis konstant størrelse i kammeret 49, som befinner seg over øvre flate av stemplet 52. Denne kraft er rettet mot den kraft som påvirker bunnflaten og utøves av fjærene 54 og 56. Den konstante kraft kan genereres av trykket av utløpsgass som passerer gjennom ledningene 16 og 17. En ventil med konstant trykk 44 benyttes for styring av trykket av den gass som strømmer gjennom ledningen 17 for å holde trykket i kammeret 49 på en bestemt verdi. En O-ring 50 er anordnet for å hindre lekkasje mellom de motstående flater av huset 42 og sy-linderblokken hvor ventilen 40 er montert. En kraft som utvikles av gassens sugetrykk i grenrøret 34 vil kombinert med kraften som utvikles av fjærene 54 og 56, påvirke bunnflaten av stemplet 52 for bevegelse av stemplet opp i boringen 41. A piston device 52 is movably arranged in a bore 41, which is limited by the housing 42. A retaining ring 48 holds the piston 52 in the bore. Springs 54 and 56, which are mounted on a holder 60, exert a force which moves the piston 52 up into the bore 41. A force of relatively constant magnitude is developed in the chamber 49, which is located above the upper surface of the piston 52. This force is directed against the force affecting the bottom surface and exerted by the springs 54 and 56. The constant force can be generated by the pressure of the outlet gas passing through the lines 16 and 17. A constant pressure valve 44 is used to control the pressure of the gas flowing through the line 17 to keep the pressure in the chamber 49 at a certain value. An O-ring 50 is arranged to prevent leakage between the opposite surfaces of the housing 42 and the cylinder block where the valve 40 is mounted. A force developed by the suction pressure of the gas in the manifold 34 will, combined with the force developed by the springs 54 and 56, affect the bottom surface of the piston 52 to move the piston up into the bore 41.

Vi forutsetter at det under drift først er maksimal belastning på kjøleenheten. Dette krever drift av samtlige sylindre for kompressoren for opprettholdelse av enhetens ønskede kapasitet. Hvis belastningen på kjøleenheten 10 skulle avta, vil trykket av kjølemidlet som strømmer gjennom ledningen 28 til grenrøret 34 avta. I realiteten varierer sugetrykket av kjølegassen som strømmer til grenrøret 34 direkte med belastningen på kjøleenheten. Når belastningen avtar, vil trykket av kjølemidlet som passerer til gren-røret 34 avta. Det reduserte trykk i grenrøret 34 vil forår-sake samtidig reduksjon i den totale kraft som påvirker bunnflaten av stemplet 52. Ettersom trykket i kammeret 49 holdes på et konstant nivå, vil den kraft som påvirker toppflaten av stemplet 52 også forbli på en konstant verdi. Den ubalanse som dermed oppstår, resulterer, i at stemplet 52 beveges fra den stilling som er vist i fig. 2 (hvor et maksimum av kjøle-medium passerer til sylinderen 30) ned i boringen 41 mot grenrøret 34. Stemplets 52 bevegelse i forhold til porten 58 som følge av en reduksjon i kjølebelastningen tenderer til å redusere den kjølemiddelmengde som passerer fra gren-røret 34 til sugekammeret 35. I realiteten modulerer stemplet 52 kjølemiddelstrømningen til samletanken 35 i overensstem-melse med belastningsendringene på kjøleenheten ved å endre det aktive strømningstverrsnitt av porten 58. Når belastningen fortsetter å avta, og kraften som virker på nedre flate av stemplet 52 følgelig avtar ytterligere, vil stemplet bevege seg i boringen 41 og ytterligere redusere det aktive tverrsnitt av porten 58 for ytterligere reduksjon av kjøle-middelstrømningen gjennom porten. Til slutt, etter ytterligere belastning, vil stemplet 52 bevege seg slik i forhold til porten 58 at kjølemiddelstrømmen gjennom porten stenges helt. Når det skjer, er sylinderen 30 fullstendig avlastet. Kraftinntaket til kompressoren reduseres generelt i forhold til bevegelsen av stemplet 52 i forhold til porten 58. Når stemplet reduserer kjølemiddelstrømmen gjennom porten 58 til sylinderen 30, vil kraftinntaket til kompressoren likeledes reduseres, idet kompressoren vil trenge mindre energi for å komprimere det kjølemiddel som fortsatt strømmer i kompressorens sylindre. We assume that during operation there is first maximum load on the cooling unit. This requires operation of all cylinders for the compressor to maintain the unit's desired capacity. If the load on the cooling unit 10 should decrease, the pressure of the refrigerant flowing through the line 28 to the branch pipe 34 will decrease. In reality, the suction pressure of the cooling gas flowing to the manifold 34 varies directly with the load on the cooling unit. When the load decreases, the pressure of the refrigerant passing to the branch pipe 34 will decrease. The reduced pressure in the manifold 34 will cause a simultaneous reduction in the total force affecting the bottom surface of the piston 52. As the pressure in the chamber 49 is kept at a constant level, the force affecting the top surface of the piston 52 will also remain at a constant value. The resulting imbalance results in the piston 52 being moved from the position shown in fig. 2 (where a maximum of refrigerant passes to the cylinder 30) down the bore 41 towards the branch pipe 34. The movement of the piston 52 relative to the port 58 as a result of a reduction in the refrigerant load tends to reduce the amount of refrigerant passing from the branch pipe 34 to the suction chamber 35. In effect, the piston 52 modulates the refrigerant flow to the header tank 35 in accordance with the load changes on the cooling unit by changing the active flow cross-section of the port 58. As the load continues to decrease, and the force acting on the lower surface of the piston 52 consequently decreases further , the piston will move in the bore 41 and further reduce the active cross section of the port 58 to further reduce the coolant flow through the port. Finally, after further loading, the piston 52 will move relative to the port 58 so that the refrigerant flow through the port is completely shut off. When that happens, the cylinder 30 is completely unloaded. The power input to the compressor is generally reduced in proportion to the movement of the piston 52 in relation to the port 58. When the piston reduces the refrigerant flow through the port 58 to the cylinder 30, the power input to the compressor will likewise be reduced, as the compressor will need less energy to compress the refrigerant that is still flowing. in the compressor cylinders.

Hvis kjølebelastningen øker, vil trykket av kjølegassen som passerer inn i grenrøret 34 øke og dermed øke den kraft som påvirker nedre flate av stemplet 52. Stemplet 52 heves dermed i boringen 41 og tillater ny kjølemiddelstrømning gjennom porten 58. Den mengde av kjølegass som passerer gjennom porten, vil variere direkte i avhengighet av trykket av kjølemiddelgassen som påvirker nedre flate av stemplet 52. Når så belastningen fortsetter å stige, vil også trykket mot nedre flate av stemplet 52 stige for ytterligere å bevege stemplet 52 i forhold til porten 58 for økning av gjennom-strømningsåpningen. En større kjølegassmengde kan dermed passere til sugekammeret 35. If the cooling load increases, the pressure of the cooling gas passing into the manifold 34 will increase and thus increase the force affecting the lower surface of the piston 52. The piston 52 is thus raised in the bore 41 and allows new coolant flow through the port 58. The amount of cooling gas passing through the port, will vary directly in dependence on the pressure of the refrigerant gas affecting the lower surface of the piston 52. As the load continues to rise, the pressure against the lower surface of the piston 52 will also rise to further move the piston 52 relative to the port 58 to increase the flow-through opening. A larger amount of cooling gas can thus pass to the suction chamber 35.

Det vil være innlysende at kapasitetsstyreanordningen ifølge oppfinnelsen modulerer gasstrømningen til et sett av sylindre for bedring av kjøleenhetens funksjon ved reduksjon av enhetens kraftbehov under forhold med delvis belastning. Det spesielle utførelseseksempel som er omtalt ovenfor, gir den ønskede kapasitetsstyring ved regulering av kapasitetsstyreanordningen som respons på endringer i trykk-differensialet mellom sugetrykk og et fastsatt trykk som virker i et kammer ovenfor et stempel for kapasitetsstyreanordningen. Skjønt kapasitetsstyreanordningen er illustrert i forbindelse med en kompressor i et luftkondisjonerings-system, kan den lett også tas i bruk ved kjøleenheter for vannavkjøling. I slike enheter overvåkes temperaturen av vannet som forlater fordamperen generelt for registrering av andringer i kjølebelastningen på enheten. It will be obvious that the capacity control device according to the invention modulates the gas flow to a set of cylinders to improve the cooling unit's function by reducing the unit's power requirement under partial load conditions. The particular embodiment mentioned above provides the desired capacity control by regulating the capacity control device in response to changes in the pressure differential between suction pressure and a fixed pressure acting in a chamber above a piston for the capacity control device. Although the capacity control device is illustrated in connection with a compressor in an air conditioning system, it can easily also be used with cooling units for water cooling. In such units, the temperature of the water leaving the evaporator is generally monitored to record changes in the cooling load on the unit.

Skjønt et foretrukket utførelseseksempel av foreliggende oppfinnelse er omtalt og vist, kan oppfinnelsen modifiseres innenfor rammen av de etterfølgende krav. Although a preferred embodiment of the present invention has been described and shown, the invention can be modified within the framework of the following claims.

Claims (5)

1. Kapasitetsstyrende anordning for en flersylindret kjøle-middelkompressor som anvendes i et mekanisk kjøleanlegg, innbefattende et grenrør for føring av kjølemiddeldamp til mindre enn alle sylindrene i kompressoren, et hus anbrakt'4 mellom grenrøret og sylindrene for mottagning av kjøle-middel fra disse og for ledning av kjølemiddeldamp fra gren-røret til sylindrene, et stempel som er bevegelig frem og tilbake i huset for reguleringsbevegelse mellom åpen og lukket stilling til regulering av strømmen av kjølemiddel-damp fra grenrøret til sylinderen, som mottar damp fra gren-røret, karakterisert ved at stemplet (52) deler huset (42) i et øvre kammer (49), som ligger i avstand fra grenrøret (34) og et nedre kammer som er i forbindelse med dette, at det finnes anordninger (16, 17, 44) til frembringelse av en forholdsvis konstant kraft i det øvre kammer (49) som søker å drive stemplet (52) til den lukkede stilling, og ved at det finnes anordninger (56, 54) til frembringelse av en. variabel kraft i det nedre kammer, som søker å drive stemplet (52) til åpen stilling, der anordningen til frembringelse av den variable kraft innbefatter midler som er innrettet til å samvirke med kjølemiddeldamp som kommer inn i huset (42) fra grenrøret (34), der stillingen av stemplet (52) og mengden av kjølemiddel som passerer gjennom huset (42) reguleres som resultat av forandringer i trykket på kjølemiddeldampen i grenrøret (34).1. Capacity controlling device for a multi-cylinder refrigerant compressor used in a mechanical refrigeration system, including a branch pipe for conducting refrigerant vapor to less than all the cylinders in the compressor, a housing placed'4 between the branch pipe and the cylinders for receiving refrigerant from these and for conduction of refrigerant vapor from the manifold to the cylinders, a piston which is movable back and forth in the housing for regulating movement between open and closed position to regulate the flow of refrigerant vapor from the manifold to the cylinder, which receives vapor from the manifold, characterized in that the piston (52) divides the housing (42) into an upper chamber (49), which is located at a distance from the branch pipe (34) and a lower chamber which is in connection with this, that there are devices (16, 17, 44) for producing a relatively constant force in the upper chamber (49) which seeks to drive the piston (52) to the closed position, and in that there are devices (56, 54) for producing a. variable force in the lower chamber, which seeks to drive the piston (52) to the open position, the means for generating the variable force including means adapted to interact with refrigerant vapor entering the housing (42) from the manifold (34) , where the position of the piston (52) and the amount of refrigerant passing through the housing (42) are regulated as a result of changes in the pressure of the refrigerant vapor in the manifold (34). 2. Kåpasitetss-fyrende anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at den nedre del av huset (42) har et fluiduminnløp (43) i forbindelse med grenrøret (34), mens en side av huset (42) har et fluidumutløp (58) i forbindelse med sylindrene (30) for overføring av damp fra grenrøret (34), hvilket stempel (52) har motstående øvre og nedre flater med en sideflate liggende mellom disse, idet bevegelse av stemplet (52) mellom den åpne og lukkede stilling b-e veger stemplets (52) sideflate forbi fluidumutløpet (58) for å variere det aktive strømningstverrsnitt, mens den relativt konstante kraft som frembringes i det øvre kammer (49) virker mot stemplets (52) toppflate og den variable kraft som frembringes i det nedre kammer virker mot bunnflaten på stemplet (52).2. Capacitance firing device as stated in claim 1, characterized in that the lower part of the housing (42) has a fluid inlet (43) in connection with the branch pipe (34), while one side of the housing (42) has a fluid outlet (58) ) in connection with the cylinders (30) for the transfer of steam from the branch pipe (34), which piston (52) has opposite upper and lower surfaces with a side surface lying between them, movement of the piston (52) between the open and closed position b-e weighs the side face of the piston (52) past the fluid outlet (58) to vary the active flow cross-section, while the relatively constant force produced in the upper chamber (49) acts against the top surface of the piston (52) and the variable force produced in the lower chamber acts against the bottom surface of the piston (52). 3. Kapasitetsstyrende anordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at midlene til frembringelse av den konstante kraft innbefatter en ledning (17) som fører kjølemiddel utmatet fra kompressoren (20), inn i det øvre kammer (49) i huset (42) og en ventil (44) for konstant trykk anbrakt i ledningen (17) for regulering av trykket av damp som strømmer gjennom dette, slik at trykket i det øvre kammer (49) holdes på en på forhånd bestemt verdi.3. Capacity control device as set forth in claim 2, characterized in that the means for producing the constant force include a line (17) which leads refrigerant discharged from the compressor (20) into the upper chamber (49) in the housing (42) and a valve (44) for constant pressure placed in the line (17) for regulating the pressure of steam flowing through it, so that the pressure in the upper chamber (49) is kept at a predetermined value. 4. Kapasitetsstyrende anordning som angitt i kravene 2 eller 3,karakterisert ved at midlene til frembringelse av den variable kraft omfatter en fjærholder (60) anbrakt i huset (42) under stemplet (52) og festet til husets (42) nedre del, og en fjær (54, 56) anbrakt på fjær-holderen (60) stikkende ut fra denne mot stemplet (52) for å søke å drive stemplet (52) oppad, bort fra holderen (60).4. Capacity control device as specified in claims 2 or 3, characterized in that the means for generating the variable force comprise a spring holder (60) placed in the housing (42) below the piston (52) and attached to the lower part of the housing (42), and a spring (54, 56) placed on the spring holder (60) projecting from this towards the piston (52) to seek to drive the piston (52) upwards, away from the holder (60). 5. Kapasitetsstyrende anordning som angitt i krav 4, karakterisert ved en tetning anbrakt på stemplet (52) og liggende mellom dettes sideflate og siden av huset. (42) for å bremse fluidumstrøm mellom det øvre (49) og nedre kammer i huset (42).5. Capacity control device as stated in claim 4, characterized by a seal placed on the piston (52) and lying between its side surface and the side of the housing. (42) to slow fluid flow between the upper (49) and lower chamber in the housing (42).
NO793007A 1978-09-20 1979-09-19 CAPACITY CONTROL DEVICE FOR A MULTI-CYLINDER REFRIGERATOR COMPRESSOR NO146446C (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US94423778A 1978-09-20 1978-09-20

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO793007L NO793007L (en) 1980-03-21
NO146446B true NO146446B (en) 1982-06-21
NO146446C NO146446C (en) 1982-09-29

Family

ID=25481045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO793007A NO146446C (en) 1978-09-20 1979-09-19 CAPACITY CONTROL DEVICE FOR A MULTI-CYLINDER REFRIGERATOR COMPRESSOR

Country Status (15)

Country Link
EP (1) EP0009145B1 (en)
JP (1) JPS5551978A (en)
AR (1) AR221901A1 (en)
AT (1) ATE1396T1 (en)
AU (1) AU532017B2 (en)
BR (1) BR7905936A (en)
DE (1) DE2963419D1 (en)
DK (1) DK361879A (en)
ES (2) ES484265A1 (en)
IL (1) IL58116A (en)
IN (1) IN152999B (en)
MX (1) MX147475A (en)
NO (1) NO146446C (en)
PH (1) PH18397A (en)
ZA (1) ZA794377B (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4382749A (en) * 1980-11-14 1983-05-10 The Trane Company Reciprocating compressor with integral unloader valve
JPS57202781U (en) * 1981-06-19 1982-12-23
JPS5873993U (en) * 1981-11-12 1983-05-19 三菱電機株式会社 2 cylinder rotary compressor
AU615200B2 (en) * 1987-06-30 1991-09-26 Sanden Corporation Refrigerant circuit with passageway control mechanism
US6575710B2 (en) * 2001-07-26 2003-06-10 Copeland Corporation Compressor with blocked suction capacity modulation

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE146420C (en) *
US2309773A (en) * 1941-03-29 1943-02-02 Gen Motors Corp Refrigerating apparatus
FR1259473A (en) * 1960-03-15 1961-04-28 Chantiers De Latlantique Method and device for controlling the power of compressors comprising two or more cylinder and piston assemblies
FR1284287A (en) * 1961-03-17 1962-02-09 Borg Warner Device for controlling the flow rate of a compressor of automotive cooling equipment
GB1089694A (en) * 1964-02-24 1967-11-01 J & E Hall Ltd Improvements in or relating to gas and vapour compressors
US3360952A (en) * 1966-06-28 1968-01-02 Trane Co Capacity controlled refrigeration system
US3518032A (en) * 1968-05-24 1970-06-30 Dresser Ind Compressor cylinder unloader
US3578883A (en) * 1969-05-14 1971-05-18 Copeland Refrigeration Corp Unloader for multicylinder refrigeration compressors
US3759057A (en) * 1972-01-10 1973-09-18 Westinghouse Electric Corp Room air conditioner having compressor with variable capacity and control therefor
US3781135A (en) * 1972-05-19 1973-12-25 C Nickell Refrigerant compressor for vehicles
JPS5538415Y2 (en) * 1972-06-09 1980-09-08
US3872685A (en) * 1973-03-16 1975-03-25 Controls Co Of America Evaporator temperature control for refrigeration systems
JPS5130287A (en) * 1974-09-06 1976-03-15 Sumitomo Chemical Co EKIJOHORIBUTAJENNOSEIZOHOHO
JPS53109211A (en) * 1977-03-04 1978-09-22 Toshiba Corp Heat pump type air conditioner

Also Published As

Publication number Publication date
DK361879A (en) 1980-03-21
ES484265A1 (en) 1980-04-01
AR221901A1 (en) 1981-03-31
IN152999B (en) 1984-05-19
DE2963419D1 (en) 1982-09-16
JPS5551978A (en) 1980-04-16
ES485139A1 (en) 1980-05-16
IL58116A (en) 1982-11-30
AU532017B2 (en) 1983-09-15
EP0009145A1 (en) 1980-04-02
IL58116A0 (en) 1979-12-30
NO146446C (en) 1982-09-29
PH18397A (en) 1985-06-21
EP0009145B1 (en) 1982-07-28
MX147475A (en) 1982-12-03
ZA794377B (en) 1980-11-26
AU5038479A (en) 1980-03-27
ATE1396T1 (en) 1982-08-15
BR7905936A (en) 1980-05-27
NO793007L (en) 1980-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3316731A (en) Temperature responsive modulating control valve for a refrigeration system
CN101545689A (en) Air conditioning apparatus
US2475556A (en) Refrigeration system, including valve controls
US1408453A (en) Refrigerating apparatus
US4081971A (en) Air cooled centrifugal refrigeration machine with provision to prevent evaporator freezing
DK149995B (en) Cooling Systems
US4432705A (en) Refrigeration compressor capacity control means and method
US2761615A (en) Variable capacity compressor
NO146446B (en) CAPACITY CONTROL DEVICE FOR A MULTI-CYLINDER REFRIGERATOR COMPRESSOR
US3602004A (en) Heat exchange device
US3844686A (en) Capacity control device for reciprocating compressor
US2458933A (en) Unloader for reciprocating gas compressors
US2412503A (en) Modulating compressor capacity control
US2206115A (en) Air conditioning apparatus
US3264838A (en) Heat pump and charge modulating means
DK200000398A (en) Regulator with liquid container for refrigeration systems and heat pumps
US3091944A (en) Heat pump system
US3545220A (en) Capacity controlled refrigeration system
US3487642A (en) Refrigerant condenser arrangement
US2338240A (en) Refrigerating apparatus
US3212525A (en) Valves for refrigeration apparatus having cooling and/or heating cycles
JPS63123962A (en) Heat pump device
US3280589A (en) Flow metering device for refrigeration system
US1415399A (en) Refrigerating system
US1428958A (en) Refrigerating apparatus