WO2014051264A1 - 벨로우즈를 이용한 냉동 사이클용 가변 체적 리시버, 이를 포함하는 냉동 사이클 및 그의 제어방법 - Google Patents

벨로우즈를 이용한 냉동 사이클용 가변 체적 리시버, 이를 포함하는 냉동 사이클 및 그의 제어방법 Download PDF

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WO2014051264A1
WO2014051264A1 PCT/KR2013/007717 KR2013007717W WO2014051264A1 WO 2014051264 A1 WO2014051264 A1 WO 2014051264A1 KR 2013007717 W KR2013007717 W KR 2013007717W WO 2014051264 A1 WO2014051264 A1 WO 2014051264A1
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WO
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bellows
volume
refrigerant
refrigeration cycle
volume control
Prior art date
Application number
PCT/KR2013/007717
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English (en)
French (fr)
Inventor
백영진
장기창
김민성
이영수
나호상
Original Assignee
한국에너지기술연구원
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B43/00—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General 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
    • F25B2400/16—Receivers

Definitions

  • the present invention relates to a variable volume receiver for a refrigeration cycle using a bellows, a refrigeration cycle comprising the same, and a control method thereof. More specifically, the optimum operation is achieved by varying the volume of the receiver according to operating conditions to secure an appropriate subcooling degree.
  • the appropriate amount of refrigerant required for driving the cycle also changes.
  • the charge amount of the refrigerant is determined based on the case where the required amount is large, and when the excess amount is generated during operation, the refrigerant charge amount is stored in the receiver.
  • the receiver plays a role of allowing the cycle to be stably operated under various conditions.
  • the storage space is predetermined, the receiver is selected to have room.
  • the refrigeration cycle has an optimum degree of superheat and optimum degree of subcooling, respectively, to maximize performance under given conditions.
  • the superheat can be controlled using an electronic expansion valve or the like, but the supercooling degree which is affected by the amount of refrigerant charge is generally not controlled.
  • the supercooling degree cannot be actively controlled due to the free space of the receiver, and thus there is a problem in that the operation in the optimum supercooling state that can maximize the performance of the cycle cannot be guaranteed.
  • the prior patent JP 2550632 increases or decreases the volume of the refrigerant storage space inside the receiver by directly using the refrigerant circulating the refrigerating cycle, but when using the refrigerant discharged from the compressor, a control operation for reducing the volume of the variable capacitor is smooth.
  • the control operation for increasing the volume of the variable capacitor is not smooth, and since the refrigerant circulating the refrigeration cycle is directly used, the refrigeration capacity may decrease.
  • variable volume receiver for a refrigeration cycle using a bellows that can be optimized by the control of the amount of refrigerant that can be stored according to the operating conditions to actively control the supercooling degree of the cycle, which can include A refrigeration cycle and its control method.
  • variable volume receiver for a refrigeration cycle, a bellows in which the refrigerant passing through the refrigerant passage is temporarily stored, and the volume is adjusted while being compressed or expanded, a volume adjusting unit for compressing or stretching the bellows by pressurizing, and driving And a control unit controlling the volume adjusting unit according to a condition to control the amount of refrigerant that can be stored in the bellows by varying the volume of the bellows.
  • the present invention relates to a variable volume receiver for a refrigeration cycle, in which a receiver tank installed on a coolant flow path and a coolant installed in the receiver tank and temporarily passing through the coolant flow path are temporarily stored and compressed or expanded to adjust a volume.
  • a control unit for controlling the amount of refrigerant that can be stored in the bellows by moving the rotating unit and controlling the rotation of the rotating unit according to an operating condition to move the volume control plate forward or backward and vary the volume of the bellows.
  • a bellows is connected to the refrigerant passage connecting the condenser and the expansion mechanism and the refrigerant from the condenser is temporarily stored;
  • the apparatus further includes a variable volume receiver including a volume control unit for compressing or extending the bellows by pressurizing or depressurizing the pressure, and the control unit calculates the subcooling degree according to the temperature and the pressure of the refrigerant from the condenser, and calculates the subcooling degree.
  • the volume control unit is controlled according to the variable volume of the bellows to control the amount of refrigerant that can be stored in the bellows.
  • the present invention is provided in a receiver tank provided in the refrigerant passage connecting the condenser and the expansion mechanism, the slit hole is formed on the side;
  • the bellows is installed in the receiver tank, the refrigerant from the condenser is temporarily stored, the bellows is adjusted in volume while being compressed or expanded, and a protrusion protruding outward through the slit hole of the receiver tank is formed, the straight line in the receiver tank
  • a volume control plate provided to be capable of reciprocating, pressurizing or releasing the bellows while linearly reciprocating, a line having one end coupled to the volume adjusting plate, and the other end of the line being coupled, and winding or unwinding the line
  • a rotating unit for linearly moving the control plate and a motor for rotating the rotating unit.
  • the control method of the refrigeration cycle according to the present invention by measuring the temperature and pressure of the refrigerant from the condenser, calculating the subcooling degree, and the bellows in which the refrigerant is stored in the variable volume receiver according to the calculated subcooling degree And a volume adjusting step of adjusting the refrigerant storage amount by increasing or decreasing the volume of the refrigerant, wherein the volume adjusting step decreases the pressure applied to the bellows when the calculated subcooling degree is greater than or equal to a preset subcooling degree. And increasing the pressure to apply pressure to the bellows if the calculated subcooling degree is less than a preset subcooling degree.
  • the present invention it is possible to adjust the capacity for storing the refrigerant according to the change in operating conditions such as the outside air temperature or the load side temperature, and to ensure the appropriate subcooling degree even if the operating condition changes, the outside air temperature and the load side temperature change Regardless of the advantage, there is always an advantage that optimum operation is possible.
  • the present invention stores the refrigerant in the bellows and controls the bellows to be compressed or expanded, it is easier to adjust the refrigerant storage amount of the receiver than the prior art which directly uses the refrigerant whose state changes according to the operating conditions. .
  • the present invention does not use a refrigerant circulating a refrigerating cycle when compressing or stretching the bellows, and uses a separate mechanism, there is an advantage that the refrigerant discharged from the compressor can be introduced into the total amount of condenser without loss.
  • FIG. 1 is a view showing a state in which the bellows volume is reduced in the refrigeration cycle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing a state in which the volume of the bellows increased in the refrigeration cycle shown in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of the variable volume receiver shown in FIG.
  • variable volume receiver 4 is an exploded perspective view of the variable volume receiver shown in FIG. 3.
  • FIG. 5 is a plan view illustrating a rotating part of the variable volume receiver illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 6 is a perspective view of the rotating unit shown in FIG.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the installation structure of the motor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a control block diagram of a refrigeration cycle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a control flowchart of a refrigeration cycle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a view showing a modification of the receiver tank shown in FIG.
  • a refrigeration cycle according to the present invention includes a compressor 2, a condenser 4, a variable volume receiver 20, an expansion valve 8, an evaporator 6, and a controller 100. Include.
  • variable volume receiver 20 includes a bellows 23 and a volume adjusting unit for adjusting the volume of the bellows 23.
  • the bellows 23 forms a refrigerant storage space 22 in which refrigerant passing through the refrigerant passage of the refrigeration cycle is temporarily stored.
  • the bellows 23 has a plurality of corrugations are formed in the axial direction and the volume is adjusted while being compressed or stretched, thereby adjusting the amount of refrigerant that can be stored therein.
  • the bellows 23 is provided with a refrigerant inlet 23b through which the refrigerant passing through the refrigerant passage flows, and a refrigerant discharge port 23a through which the refrigerant in the bellows 23 is discharged into the refrigerant passage.
  • the bellows 23 is installed in the receiver tank 30 to be described later, and is compressed or extended in the receiver tank 30. In the present embodiment, the bellows 23 is provided on the upper side of the receiver tank 30, the volume control plate 34 is provided below the bellows 23, for example, will be described.
  • the volume adjusting part includes a receiver tank 30, a volume adjusting plate 34, and a reciprocating mechanism.
  • the receiver tank 30 is coupled to a cylindrical portion 31 having an upper and a lower surface opened, an upper cover 33 coupled to an opened upper surface of the cylindrical portion 31, and an opened lower surface of the cylindrical portion 31. Consisting of a lower cover 34.
  • the present invention is not limited thereto, and the cylindrical part 31 and the upper cover 33 or the cylindrical part 31 and the lower cover 34 may be integrally formed.
  • On the outer circumferential surface of the cylindrical portion 31 is formed a slit hole 31a elongated in the axial direction.
  • One slit hole 31a may be formed, or a plurality of slit holes 31a may be formed. In the present embodiment, four slit holes 31a are formed to be spaced apart from each other by a predetermined interval, for example.
  • the number of the slit holes 31a corresponds to the number of protrusions 34a of the volume control plate 34 to be described later.
  • the number of the slit holes 31a and the protrusions 34a is preset in a range that can maintain an equilibrium state when the volume control plate 34 is raised or lowered.
  • the slit hole 31a may be formed to have a predetermined length. As shown in FIG. 10, the slit hole 31a may be opened to the lower end of the tube part 31. It is also possible, of course, to be formed to facilitate the fitting of the volume control plate 34 to be described later.
  • First and second through holes 33a and 33b and a motor bracket 60 to be described later are bolted to the upper cover 33 to allow the refrigerant inlet 23b and the refrigerant outlet 23a of the bellows 23 to pass therethrough.
  • 3rd through-hole 33d through which the fastening hole 33c fastened by the etc., the rotating shaft 41a of the motive gear 41 mentioned later, and the rotating shaft 42a of the driven gear 42 mentioned later penetrate.
  • the fourth through hole 33e is formed.
  • the volume control plate 34 is arranged to support the lower surface of the bellows 23 provided in the receiver tank 30.
  • the volume control plate 34 is disposed below the bellows 23 in the receiver tank 30 to be described as an example of compressing or extending the bellows 23 while lifting or lowering.
  • the volume control plate 34 presses or releases the bellows 23 while linearly reciprocating in the direction in which the bellows 23 is stretched and contracted in the receiver tank 30.
  • the volume control plate 34 has a disc shape, and a protrusion 34a protruding to the outside of the receiver tank 30 through the slit hole 31a is formed on a circumferential surface thereof.
  • the protrusions 34a are formed to be spaced apart from each other by a predetermined interval so as to correspond to the number of the slit holes 31a.
  • the present invention is not limited thereto, and the number of the protrusion 34a and the slit hole 31a correspond to each other, and the volume control plate 34 may be set to a number of ranges that can maintain an equilibrium state when the volume control plate 34 is raised or lowered. Can be.
  • the protrusion 34a is provided with a rope coupling hole 34b to which the rope 45 is coupled.
  • the reciprocating mechanism includes the protruding portion 34a, the rotating portion 40, and the motor 74.
  • the rotating part 40 is connected to the protrusion 34 and the string 45.
  • the rotating part 40 is installed in the upper cover 33 of the receiver tank 30, for example, but is not limited thereto.
  • the outer cover of the receiver tank 30 or the lower cover of the receiver tank 30 is described. It is, of course, also possible to be installed at (32).
  • the rotating part 40 serves to pull down the volume adjusting plate 34 by winding the line 45 while rotating or to lower the volume adjusting plate 34 by releasing the line 45.
  • the rotating part 40 is composed of a driven rotating part rotated by the motor 74, and a driven rotating part which winds or unwinds the string 45 while rotating by the moving part.
  • the present invention is not limited thereto, and the string 45 may be directly wound on a rotating part rotated by the motor 74.
  • the prime rotating part includes a prime gear 41, a rotary shaft 41a of the prime gear 41, and a first bevel gear 71 coupled to an end of the rotary shaft 41a.
  • the rotary shaft 41a of the prime gear 41 and the rotary shaft 75 of the motor 74 are arranged orthogonally, so that the prime gear 41 and the motor 74 are bevel gears. It will be described by way of example as being combined.
  • the present invention is not limited thereto, and the motor 74 directly rotates the rotating shaft 41a of the driving gear 41 or the rotating shaft of the motor 74 is rotated by the rotating shaft 41a of the driving gear 41. It is of course also possible to axially engage.
  • the driven rotating part includes a spool 43 on which the string 45 is wound, and a driven gear 42 coupled to the same rotation shaft 42a as the spool 43.
  • the driven gear 42 meshes with the motive gear 41.
  • the driven rotating part is composed of four so as to correspond to the number of the protrusion 34a.
  • the four driven rotary parts each include the spool 43 and the driven gear 42.
  • the four driven gears 42 are arranged about the motive gear 41, and the motive gears 41 simultaneously rotate the four driven gears 42 together.
  • a support 44 for supporting the rope 45 connecting the rotary part 40 and the protrusion 34a is provided on either of the top or side surfaces of the receiver tank 30, a support 44 for supporting the rope 45 connecting the rotary part 40 and the protrusion 34a is provided.
  • the support 44 is installed on the upper surface of the receiver tank 30.
  • the support 44 is formed in a spool shape and is installed at an edge side of an upper surface of the receiver tank 30.
  • the support 44 supports the string 45 spaced apart from the receiver tank 30 by a predetermined interval and maintains the tension of the string 45.
  • the motor bracket 60 is installed on the upper cover 33 of the receiver tank 30.
  • the motor 74 is installed in the motor bracket 60.
  • the motor bracket 60 has a first through hole 61a through which the rotating shaft 41a of the driving gear 41 passes, and a second through hole through which the rotating shafts 42a of the driven gears 42 pass through. 61b) are formed.
  • the upper surface of the motor bracket 60 has a cross shape, and fastening holes 61c fastened to the upper cover 33 of the receiver tank 30 are formed in the downwardly bent flange portion.
  • a second bevel gear 72 meshed with the first bevel gear 71 is provided at an end of the rotation shaft 75 of the motor 74.
  • the motor 74 is a motor capable of bidirectional rotation is used, the direction of rotation is changed according to the signal of the controller 100.
  • the rope 45 is wound or unrolled according to the rotational direction of the motor 74, so that the bellows 23 is compressed or extended while the volume control plate 34 is raised or lowered.
  • the refrigeration cycle, the temperature sensor 10 for measuring the temperature (T) of the refrigerant from the condenser 4, and the pressure sensor 12 for measuring the pressure (P) of the refrigerant from the condenser (4) includes more.
  • the controller 100 calculates the subcooling degree according to the values detected from the temperature sensor 10 and the pressure sensor 12, compares the calculated subcooling degree with a preset subcooling range, and accordingly To control operation.
  • the control unit 100 controls the operation of the motor 100 according to the supercooling degree, but is not limited to this, but is not limited to the external air temperature or other operating conditions of the motor 100 It is of course also possible to control the operation.
  • the controller 100 calculates a degree of supercooling of the refrigerant from the condenser 4. Measure the temperature (T) and pressure (P) of the refrigerant from the condenser (4).
  • the temperature sensor 10 measures the temperature T of the refrigerant exiting the condenser 4, and the pressure sensor 12 measures the pressure P of the refrigerant exiting the condenser 4.
  • the saturation temperature Tsat of the refrigerant can be known from the pressure P of the refrigerant measured by the pressure sensor 12.
  • the subcooling degree may be calculated by calculating a difference between the saturation temperature Tsat and the measured temperature T of the refrigerant. (S1)
  • the calculated subcooling degree is compared with a preset subcooling degree (S2), and accordingly the operation of the motor 74 is compressed to expand or expand the bellows 23, thereby reducing or increasing the volume in the bellows 23. .
  • the volume of the bellows 23 is changed by the compressor 2, the condenser 4, and the expansion valve 8 except for the amount of refrigerant stored in the refrigerant storage space 22 of the variable volume receiver 20.
  • the actual charge amount of the cycle defined as the sum of the amount of refrigerant charged in the evaporator 6 and their connection pipes is changed, which leads to a change in the degree of supercooling, and thus, the control of the motor 74 Supercooling can be controlled.
  • the volume of the bellows 23 is increased to control the amount of refrigerant stored in the bellows 23.
  • the controller 100 rotates the motor 74 in the first direction.
  • the first direction is described as an example clockwise.
  • the prime gear 41 also rotates clockwise
  • the driven gear 42 rotates counterclockwise.
  • the spool 43 is also rotated in the counterclockwise direction while the string wound on the spool 43 is released.
  • the volume control plate 34 is lowered downward, and the pressure applied to the bellows 23 by the volume control plate 34 is reduced, so that the bellows 23 extends. The volume will increase.
  • the amount of refrigerant that can be stored increases, the actual amount of charge in the refrigeration cycle decreases, and the amount of refrigerant inside the condenser 4 also decreases. Therefore, since the supercooling degree of the refrigerant is reduced, it is possible to adjust the preset subcooling range.
  • the volume of the bellows 23 is reduced to control the amount of refrigerant stored in the bellows 23.
  • the controller 100 rotates the motor 74 in the second direction.
  • the second direction is described as an anticlockwise direction opposite to the first direction.
  • S5 When the motor 74 is rotated counterclockwise, the prime gear 41 also rotates counterclockwise, and the driven gear 42 rotates clockwise.
  • the driven gear 42 rotates clockwise, the string 45 is wound around the spool 43 while the spool 43 also rotates clockwise.
  • the string 45 pulls the volume control plate 34 so that the volume control plate 34 rises upward. Therefore, the bellows 23 is pressed while the volume control plate 43 is raised upward, and the bellows 23 is compressed while the volume is reduced.
  • the refrigerant storage amount can be adjusted, and accordingly it is possible to adjust the supercooling degree of the refrigerant in a predetermined range.
  • variable volume receiver for a refrigeration cycle and a refrigeration cycle including the same which can always be optimally operated regardless of an outside temperature or a load side temperature change.

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Abstract

본 발명은, 외기 온도나 부하측 온도 등의 운전조건 변화에 따라 냉매를 저장할 수 있는 용량을 조절하는 것이 가능하여, 운전조건 변화가 발생하더라도 적정 과냉각도를 확보할 수 있기 때문에 외기 온도 및 부하측 온도 변화에 관계없이 항상 최적의 운전이 가능한 이점이 있다. 또한, 본 발명은, 벨로우즈에 냉매를 저장하고, 상기 벨로우즈를 압축 또는 신장시키도록 제어하기 때문에, 리시버의 냉매 저장량 조절이 보다 용이하다. 또한, 본 발명은 벨로우즈를 압축 또는 신장시킬 때 냉동 사이클을 순환하는 냉매를 사용하지 않고, 별도의 기구를 사용하기 때문에, 압축기로부터 토출된 냉매를 손실 없이 전량 응축기로 유입 시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

벨로우즈를 이용한 냉동 사이클용 가변 체적 리시버, 이를 포함하는 냉동 사이클 및 그의 제어방법
본 발명은 벨로우즈를 이용한 냉동 사이클용 가변 체적 리시버, 이를 포함하는 냉동 사이클 및 그의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 운전조건에 따라 리시버의 체적을 가변시켜 적절한 과냉각도를 확보하여 최적의 운전이 가능한 냉동 사이클용 가변 체적 리시버, 이를 포함하는 냉동 사이클 및 그의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 냉동 사이클의 운전 중에는 외기 온도 등의 운전 조건이 다양하게 변화하는데, 이에 따라 사이클 구동에 필요한 적정 냉매량도 함께 변화하게 된다. 이와 관련하여, 냉매 충전량은 요구되는 적정량이 많은 경우를 기준으로 결정하며, 운전중 잉여량이 발생하면 리시버(Receiver)에 저장한다. 이와 같이, 상기 리시버는 다양한 조건에서 사이클이 안정적으로 운전될 수 있도록 하는 역할을 수행하나, 저장 가능한 공간이 미리 정해지므로, 공간에 여유가 있도록 선정된다.
한편, 냉동 사이클은 주어진 조건하에서 성능을 극대화시킬 수 있는 최적 과열도 및 최적 과냉각도가 각각 존재한다. 과열도의 경우 전자식 팽창밸브 등을 이용하여 제어할 수 있으나, 냉매 충전량에 영향을 받는 과냉각도의 경우, 일반적으로 제어하지 않는다. 특히, 상기 리시버를 적용한 시스템의 경우, 리시버의 여유 공간 때문에 과냉각도를 능동적으로 제어할 수 없으므로, 사이클의 성능을 극대화 시킬 수 있는 최적 과냉각도 상태에서의 운전을 보장할 수 없는 문제점이 있다.
한편, 선행특허 JP 2550632에서는 상기 냉동 사이클을 순환하는 냉매를 직접 이용하여 상기 리시버 내부의 냉매 저장 공간의 체적을 증감시키나, 압축기 토출측 냉매를 이용할 경우에는 가변 용량체의 체적을 줄이기 위한 제어동작이 원활하지 못하고, 압축기 흡입측 냉매를 이용하였을 경우에는 가변 용량체의 체적을 늘리기 위한 제어동작이 원활하지 못한 문제점이 있으며, 상기 냉동 사이클을 순환하는 냉매를 직접 이용하기 때문에 냉동 용량이 감소할 우려가 있으므로, 실제 실시에 있어 유용성 측면에서 매우 제한적인 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 운전 조건에 따라 저장할 수 있는 냉매량의 제어가 가능하여 사이클의 과냉각도를 능동적으로 제어함으로써, 최적의 운전이 가능해질 수 있는 벨로우즈를 이용한 냉동 사이클용 가변체적 리시버, 이를 포함하는 냉동 사이클 및 그의 제어방법에 관한 것이다.
본 발명은, 냉동 사이클용 가변 체적 리시버에 있어서, 냉매 유로를 통과하는 냉매가 일시 저장되고, 압축 또는 신장되면서 체적이 조절되는 벨로우즈와, 상기 벨로우즈를 가압하여 압축 또는 신장시키는 체적 조절부와, 운전 조건에 따라 상기 체적 조절부를 제어하여, 상기 벨로우즈의 체적을 가변시켜 상기 벨로우즈 내부에 저장할 수 있는 냉매량을 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명은, 냉동 사이클용 가변 체적 리시버에 있어서, 냉매 유로 상에 설치되는 리시버 탱크와, 상기 리시버 탱크에 설치되고, 상기 냉매 유로를 통과하는 냉매가 일시 저장되고, 압축 또는 신장되면서 체적이 조절되는 벨로우즈와, 상기 리시버 탱크에 직선 왕복 운동가능토록 구비되고, 직선 왕복 운동하면서 상기 벨로우즈를 가압 또는 가압 해제하는 체적 조절판과, 상기 체적 조절판과 줄로 연결되고, 상기 줄을 감거나 풀어서 상기 체적 조절판을 직선 이동시키는 회전부와, 운전 조건에 따라 상기 회전부의 회전을 제어하여, 상기 체적 조절판을 전진 또는 후진시키고 상기 벨로우즈의 체적을 가변시켜, 상기 벨로우즈 내부에 저장할 수 있는 냉매량을 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명은, 압축기, 응축기, 팽창기구, 증발기 및 제어부를 포함하는 냉동 사이클에 있어서, 상기 응축기와 상기 팽창기구를 연결하는 냉매 유로에 연결되고 상기 응축기에서 나온 냉매가 일시 저장되는 벨로우즈와, 상기 벨로우즈를 가압 또는 가압 해제하여 상기 벨로우즈를 압축 또는 신장시키는 체적 조절부를 포함하는 가변 체적 리시버를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 응축기에서 나온 냉매의 온도와 압력에 따라 과냉각도를 산출하고, 산출된 과냉각도에 따라 상기 체적 조절부를 제어하여, 상기 벨로우즈의 체적을 가변시켜, 상기 벨로우즈 내부에 저장할 수 있는 냉매량을 제어한다.
또한, 본 발명은, 상기 압축기, 응축기, 팽창기구, 증발기 및 제어부를 포함하는 냉동 사이클에 있어서, 상기 응축기와 상기 팽창기구를 연결하는 냉매 유로에 설치되고, 측면에 슬릿홀이 형성된 리시버 탱크와, 상기 리시버 탱크에 설치되고, 상기 응축기에서 나온 냉매가 일시 저장되고, 압축 또는 신장되면서 체적이 조절되는 벨로우즈와, 상기 리시버 탱크의 슬릿홀을 통해 외부로 돌출되는 돌출부가 형성되어, 상기 리시버 탱크에 직선 왕복 운동가능토록 구비되고, 직선 왕복 운동하면서 상기 벨로우즈를 가압 또는 가압 해제하는 체적 조절판과, 상기 체적 조절판에 일단이 결합된 줄과, 상기 줄의 타단이 결합되고, 상기 줄을 감거나 풀어서 상기 체적 조절판을 직선 이동시키는 회전부와, 상기 회전부를 회전시키는 모터를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 응축기에서 나온 냉매의 온도와 압력에 따라 과냉각도를 산출하고, 산출된 과냉각도에 따라 상기 회전부의 작동을 제어하여, 상기 벨로우즈의 체적을 가변시켜, 상기 벨로우즈 내부에 저장할 수 있는 냉매량을 제어한다.
본 발명에 따른 냉동 사이클의 제어방법은, 응축기에서 나온 냉매의 온도와 압력을 측정하여, 과냉각도를 산출하는 과냉각도 산출단계와, 상기 산출된 과냉각도에 따라 가변 체적 리시버에서 냉매가 저장되는 벨로우즈의 체적을 증감시켜 냉매 저장량을 조절하는 체적 조절단계를 포함하고, 상기 체적 조절단계는, 상기 산출된 과냉각도가 미리 설정된 과냉각도 과냉각도 이상이면, 상기 벨로우즈에 가하는 압력을 감소시켜 상기 벨로우즈 내의 체적을 증가시키는 과정과, 상기 산출된 과냉각도가 미리 설정된 과냉각도 미만이면, 상기 벨로우즈에 압력을 가하는 압력을 증가시켜 상기 벨로우즈 내의 체적을 감소시키는 과정을 포함한다.
본 발명은, 외기 온도나 부하측 온도 등의 운전조건 변화에 따라 냉매를 저장할 수 있는 용량을 조절하는 것이 가능하여, 운전조건 변화가 발생하더라도 적정 과냉각도를 확보할 수 있기 때문에 외기 온도 및 부하측 온도 변화에 관계없이 항상 최적의 운전이 가능한 이점이 있다.
또한, 본 발명은, 벨로우즈에 냉매를 저장하고, 상기 벨로우즈를 압축 또는 신장시키도록 제어하기 때문에, 운전 조건에 따라 상태가 변화하는 냉매를 직접 이용하는 선행기술에 비해 리시버의 냉매 저장량 조절이 보다 용이하다.
또한, 본 발명은 벨로우즈를 압축 또는 신장시킬 때 냉동 사이클을 순환하는 냉매를 사용하지 않고, 별도의 기구를 사용하기 때문에, 압축기로부터 토출된 냉매를 손실 없이 전량 응축기로 유입 시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉동 사이클에서 벨로우즈의 체적이 감소한 상태가 도시된 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 냉동 사이클에서 벨로우즈의 체적이 증가한 상태가 도시된 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 가변 체적 리시버의 구조가 도시된 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 가변 체적 리시버의 분해 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 가변 체적 리시버의 회전부가 도시된 평면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 회전부가 도시된 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 모터의 설치구조가 도시된 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 냉동 사이클의 제어 블록도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 냉동 사이클의 제어 순서도이다.
도 10은 도 4에 도시된 리시버 탱크의 변형예를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 가변 체적 리시버를 포함하는 냉동 사이클에 대해 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 냉동 사이클은, 압축기(2), 응축기(4), 가변 체적 리시버(20), 팽창밸브(8), 증발기(6) 및 제어부(100)를 포함한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 가변 체적 리시버(20)는, 벨로우즈(23)와, 상기 벨로우즈(23)의 체적을 조절하기 위한 체적 조절부를 포함한다.
상기 벨로우즈(23)는 상기 냉동 사이클의 냉매 유로를 통과하는 냉매가 일시 저장되는 냉매 저장 공간(22)을 형성한다. 상기 벨로우즈(23)는 축방향으로 복수의 주름이 형성되어 압축 또는 신장되면서 체적이 조절되고, 그에 따라 내부에 저장될 수 있는 냉매의 양이 조절된다. 상기 벨로우즈(23)에는 상기 냉매 유로를 통과한 냉매가 유입되는 냉매 유입구(23b)와, 상기 벨로우즈(23)내의 냉매가 상기 냉매 유로로 토출되는 냉매 토출구(23a)가 구비된다. 상기 벨로우즈(23)는 후술하는 리시버 탱크(30)의 내부에 설치되고, 상기 리시버 탱크(30)의 내부에서 압축 또는 신장된다. 본 실시예에서는, 상기 벨로우즈(23)는 상기 리시버 탱크(30)의 내부 상측에 구비되고, 상기 벨로우즈(23)의 하측에 상기 체적 조절판(34)이 설치되는 것으로 예를 들어 설명한다.
상기 체적 조절부는, 리시버 탱크(30), 체적 조절판(34), 왕복운동기구를 포함한다.
상기 리시버 탱크(30)는, 상,하면이 개구된 통부(31)와, 상기 통부(31)의 개구된 상면에 결합된 상측 커버(33)와, 상기 통부(31)의 개구된 하면에 결합된 하측 커버(34)로 이루어진다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 통부(31)와 상기 상측 커버(33) 또는 상기 통부(31)와 상기 하측 커버(34)가 일체로 형성되는 것도 가능하다. 상기 통부(31)의 외둘레면에는 축방향을 따라 길게 형성된 슬릿홀(31a)이 형성된다. 상기 슬릿홀(31a)은 한 개가 형성되는 것도 가능하고, 복수개가 형성되는 것도 가능하다. 본 실시예에서는, 상기 슬릿홀(31a)은 4개가 서로 소정간격 이격되게 형성된 것으로 예를 들어 설명한다. 상기 슬릿홀(31a)의 개수는 후술하는 체적 조절판(34)의 돌출부(34a) 개수에 대응된다. 상기 슬릿홀(31a)과 상기 돌출부(34a)의 개수는 상기 체적 조절판(34)을 승,하강시킬 때 평형상태를 유지할 수 있는 범위에서 미리 설정된다.
상기 슬릿홀(31a)은 도 4에 도시된 바와 같이 소정의 길이로 길게 형성되는 것도 가능하고, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 슬릿홀(31a)은 상기 통부(31)의 하단까지 개구되게 형성되어, 후술하는 체적 조절판(34)의 끼움이 용이하도록 형성되는 것도 물론 가능하다.
상기 상측 커버(33)에는 상기 벨로우즈(23)의 냉매 유입구(23b)와 냉매 토출구(23a)가 관통하도록 제1,2관통홀(33a)(33b)과, 후술하는 모터 브래킷(60)이 볼트 등에 의해 체결되는 체결홀(33c)과, 후술하는 원동 기어(41)의 회전축(41a)이 관통하는 제3관통홀(33d)과, 후술하는 종동 기어(42)의 회전축(42a)이 관통하는 제4관통홀(33e)이 형성된다.
상기 체적 조절판(34)은 상기 리시버 탱크(30)내에 구비된 상기 벨로우즈(23)의 하면을 받치도록 배치된다. 상기 체적 조절판(34)은 상기 리시버 탱크(30) 내부에서 상기 벨로우즈(23)보다 하측에 배치되어, 승강 또는 하강하면서 상기 벨로우즈(23)를 압축 또는 신장하는 것으로 예를 들어 설명한다. 상기 체적 조절판(34)은 상기 리시버 탱크(30)내에서 상기 벨로우즈(23)가 신축되는 방향으로 직선 왕복 운동하면서, 상기 벨로우즈(23)를 가압하거나 가압 해제한다. 상기 체적 조절판(34)은 원판 형상으로 이루어지고, 둘레면에 상기 슬릿홀(31a)을 통해 상기 리시버 탱크(30)의 외부로 돌출되는 돌출부(34a)가 형성된다.
상기 돌출부(34a)는 상기 슬릿홀(31a)의 개수에 대응되도록 4개가 서로 소정간격 이격되게 형성된다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 돌출부(34a)와 상기 슬릿홀(31a)의 개수는 서로 대응되되, 상기 체적 조절판(34)이 승,하강할 때 평형상태를 유지할 수 있는 범위의 개수로 설정될 수 있다. 상기 돌출부(34a)에는 줄(45)이 결합되는 줄 결합홀(34b)이 형성된다.
상기 왕복운동기구는, 상기 돌출부(34a), 회전부(40), 모터(74)를 포함한다.
상기 회전부(40)는 상기 돌출부(34)와 상기 줄(45)로 연결된다. 상기 회전부(40)는 상기 리시버 탱크(30)의 상측 커버(33)에 설치된 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고, 상기 리시버 탱크(30)의 외측이나 상기 리시버 탱크(30)의 하측 커버(32)에 설치되는 것도 물론 가능하다. 상기 회전부(40)는 회전하면서 상기 줄(45)을 감아서 상기 체적 조절판(34)을 위로 잡아당기거나 상기 줄(45)을 풀어서 상기 체적 조절판(34)을 아래로 내리는 역할을 하게 된다.
상기 회전부(40)는 상기 모터(74)에 의해 회전하는 원동 회전부와, 상기 원동 회전부에 의해 회전하면서 상기 줄(45)을 감거나 푸는 종동 회전부로 이루어진다. 물론 이에 한정되지 않고, 상기 모터(74)에 의해 회전하는 회전부에 상기 줄(45)이 직접 감기는 것도 물론 가능하다.
상기 원동 회전부는, 원동 기어(41)와, 상기 원동 기어(41)의 회전축(41a)과, 상기 회전축(41a)의 단부에 결합된 제1베벨 기어(71)를 포함한다. 본 실시예에서는, 상기 원동 기어(41)의 회전축(41a)과 상기 모터(74)의 회전축(75)이 직교하게 배치되어, 상기 원동 기어(41)와 상기 모터(74) 사이가 베벨 기어로 결합되는 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 원동 기어(41)의 회전축(41a)을 상기 모터(74)가 직접 회전시키거나, 상기 원동 기어(41)의 회전축(41a)에 상기 모터(74)의 회전축이 축방향으로 결합되는 것도 물론 가능하다.
상기 종동 회전부는, 상기 줄(45)이 감기는 스풀(43)과, 상기 스풀(43)과 동일 회전축(42a)으로 결합된 종동 기어(42)를 포함한다. 상기 종동 기어(42)는 상기 원동 기어(41)와 치합된다. 본 실시예에서는, 상기 돌출부(34a)가 4개인 것으로 예를 들어 설명하므로, 상기 종동 회전부는 상기 돌출부(34a)의 개수에 대응되도록 4개로 이루어진다. 상기 4개의 종동 회전부는, 각각 상기 스풀(43)과 상기 종동 기어(42)로 이루어진다. 상기 4개의 종동 기어(42)는 상기 원동 기어(41)를 중심으로 배치되고, 상기 원동 기어(41)는 상기 4개의 종동 기어(42)를 함께 동시에 회전시킨다.
상기 리시버 탱크(30)의 상면 또는 측면 중 어느 하나에는, 상기 회전부(40)와 상기 돌출부(34a)를 연결하는 상기 줄(45)을 지지하는 지지대(44)가 설치된다. 상기 지지대(44)는 상기 리시버 탱크(30)의 상면에 설치된 것으로 예를 들어 설명한다. 상기 지지대(44)는 스풀 형상으로 이루어지고, 상기 리시버 탱크(30)의 상면 중 가장자리측에 설치된다. 상기 지지대(44)는 상기 줄(45)이 상기 리시버 탱크(30)로부터 소정간격 이격되게 지지하고, 상기 줄(45)의 장력을 유지시키는 역할을 한다.
상기 리시버 탱크(30)의 상측 커버(33)에는 모터 브래킷(60)이 설치된다. 상기 모터 브래킷(60)에는 상기 모터(74)가 설치된다. 상기 모터 브래킷(60)에는 상기 원동 기어(41)의 회전축(41a)이 관통하는 제1관통홀(61a)과, 상기 종동 기어(42)들의 회전축들(42a)이 관통하는 제2관통홀(61b)들이 형성된다. 상기 모터 브래킷(60)의 상면은 십자 형상으로 이루어지고, 하향 절곡된 플랜지부에는 상기 리시버 탱크(30)의 상측 커버(33)와 체결되는 체결홀들(61c)이 형성된다.
상기 모터(74)의 회전축(75) 단부에는 상기 제1베벨 기어(71)와 치합되는 제2베벨 기어(72)가 구비된다. 상기 모터(74)는 양방향 회전이 가능한 모터가 사용되고, 상기 제어부(100)의 신호에 따라 회전 방향이 바뀐다. 상기 모터(74)의 회전방향에 따라 상기 줄(45)이 감기거나 풀어지게 되어, 상기 체적 조절판(34)이 승강 또는 하강하면서 상기 벨로우즈(23)가 압축 또는 신장된다.
상기 냉동 사이클은, 상기 응축기(4)에서 나온 냉매의 온도(T)를 측정하는 온도 센서(10)와, 상기 응축기(4)에서 나온 냉매의 압력(P)을 측정하는 압력 센서(12)를 더 포함한다.
상기 제어부(100)는 상기 온도 센서(10)와 압력 센서(12)로부터 감지된 값에 따라 과냉각도를 산출하고, 산출된 과냉각도와 미리 설정된 과냉각도 범위를 비교하여 그에 따라 상기 모터(100)의 작동을 제어한다. 본 실시예에서는, 상기 제어부(100)가 과냉각도에 따라 상기 모터(100)의 작동을 제어하는 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고 외기 온도나 기타 운전 조건 등에 따라 상기 모터(100)의 작동을 제어하는 것도 물론 가능하다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 제어방법 및 작동을 설명하면, 다음과 같다.
도 9를 참조하면, 먼저 상기 제어부(100)는 상기 응축기(4)에서 나온 냉매의 과냉각도를 계산한다. 상기 응축기(4)에서 나온 냉매의 온도(T)와 압력(P)을 측정한다. 상기 온도 센서(10)는 상기 응축기(4)에서 나온 냉매의 온도(T)를 측정하고, 상기 압력 센서(12)는 상기 응축기(4)에서 나온 냉매의 압력(P)을 측정한다. 상기 압력 센서(12)에서 측정된 냉매의 압력(P)으로부터, 냉매의 포화 온도(Tsat)를 알 수 있다. 상기 냉매의 포화 온도(Tsat)와 측정된 온도(T)의 차이를 계산하여, 과냉각도를 계산할 수 있다. (S1)
산출된 과냉각도와 미리 설정된 과냉각도를 비교하고(S2), 그에 따라 상기 모터(74)의 작동을 제어하여 상기 벨로우즈(23)를 압축 또는 신장시킴으로서, 상기 벨로우즈(23)내의 체적을 감소 또는 증가시킨다. 상기 벨로우즈(23) 체적의 변화는, 상기 가변 체적 리시버(20)의 상기 냉매 저장 공간(22)에 저장된 냉매량을 제외하고, 상기 압축기(2), 상기 응축기(4), 상기 팽창밸브(8), 상기 증발기(6) 및 이들의 연결배관 내부에 충전된 냉매량의 합으로 정의하는 사이클의 실질 충전량을 변화시키는데, 이는 결국 과냉각도의 변화를 가져오므로, 상기 모터(74)의 제어를 통하여 상기 과냉각도를 제어할 수 있다.
즉, 산출된 과냉각도가 미리 설정된 과냉각도 이상이면, 상기 실질 충전량이 최적 충전량에 비해 많다고 판단한다. 따라서, 상기 벨로우즈(23)의 체적을 증가시켜 상기 벨로우즈(23)에 저장되는 냉매의 양을 늘리도록 제어한다.
상기 벨로우즈(23)의 체적을 증가시키기 위해서, 상기 제어부(100)는 상기 모터(74)를 제1방향으로 회전시킨다. 여기서는, 상기 제1방향은 시계방향인 것으로 예를 들어 설명한다.(S3) 상기 모터(74)를 시계방향으로 회전시키면, 상기 원동 기어(41)도 시계방향으로 회전하게 되고, 상기 종동 기어(42)는 반시계방향으로 회전한다. 상기 종동 기어(42)가 반시계방향으로 회전하면, 상기 스풀(43)도 함께 반시계방향으로 회전하면서 상기 스풀(43)에 감긴 줄이 풀리게 된다. 상기 스풀(43)에 감긴 줄이 풀리면, 상기 체적 조절판(34)이 하측으로 내려가게 되고, 상기 체적 조절판(34)이 상기 벨로우즈(23)에 가하던 압력이 줄어들어 상기 벨로우즈(23)가 신장하면서 체적이 증가하게 된다. 상기 벨로우즈(23)의 체적이 증가하면, 저장할 수 있는 냉매의 양이 증가되고, 상기 냉동 사이클 내의 상기 실질 충전량이 줄어들게 되고, 상기 응축기(4) 내부 냉매의 양도 감소한다. 따라서, 냉매의 과냉각도가 감소되므로 미리 설정된 과냉각도 범위로 조절이 가능하다.(S4)
한편, 산출된 과냉각도가 미리 설정된 과냉각도 미만이면, 냉동 사이클 내의 상기 실질 충전량을 늘려야 한다고 판단한다. 따라서, 상기 벨로우즈(23)의 체적을 감소시켜 상기 벨로우즈(23)에 저장되는 냉매의 양을 줄이도록 제어한다.
상기 벨로우즈(23)의 체적을 감소시키기 위해서, 상기 제어부(100)는 상기 모터(74)를 제2방향으로 회전시킨다. 여기서, 상기 제2방향은 상기 제1방향과 반대방향인 반시계방향인 것으로 예를 들어 설명한다. (S5) 상기 모터(74)를 반시계방향으로 회전시키면, 상기 원동 기어(41)도 반시계 방향으로 회전하게 되고, 상기 종동 기어(42)는 시계방향으로 회전한다. 상기 종동 기어(42)가 시계방향으로 회전하면, 상기 스풀(43)도 함께 시계방향으로 회전하면서 상기 스풀(43)에 상기 줄(45)이 감아지게 된다. 상기 스풀(43)에 상기 줄(45)이 감기면, 상기 줄(45)이 상기 체적 조절판(34)을 잡아당기게 되어 상기 체적 조절판(34)이 상측으로 올라가게 된다. 따라서, 상기 체적 조절판(43)이 상측으로 올라가면서 상기 벨로우즈(23)를 가압하게 되고, 상기 벨로우즈(23)는 압축되면서 체적이 감소한다. 상기 벨로우즈(23)의 체적이 감소하면, 저장할 수 있는 냉매의 양이 줄어들고, 상기 실질 충전량이 증가하며, 상기 응축기(4) 내부 냉매의 양이 증가한다. 따라서, 냉매의 과냉각도를 증가시킬 수 있다.(S6)
상기와 같이, 상기 벨로우즈(23)를 압축 또는 신장시킴으로써, 냉매 저장량을 조절할 수 있고, 그에 따라 냉매의 과냉각도를 미리 설정된 범위로 조절하는 것이 가능하다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
본 발명에 따르면, 외기 온도나 부하측 온도변화에 관계없이 항상 최적의 운전이 가능한 냉동 사이클용 가변 체적 리시버 및 이를 포함하는 냉동사이클을 제조할 수 있다.

Claims (14)

  1. 냉동 사이클용 가변 체적 리시버에 있어서,
    냉매 유로를 통과하는 냉매가 일시 저장되고, 압축 또는 신장되면서 체적이 조절되는 벨로우즈와;
    상기 벨로우즈를 가압하여 압축 또는 신장시키는 체적 조절부와;
    운전 조건에 따라 상기 체적 조절부를 제어하여, 상기 벨로우즈의 체적을 가변시켜 상기 벨로우즈 내부에 저장할 수 있는 냉매량을 제어하는 제어부를 포함하는 벨로우즈를 이용한 냉동 사이클용 가변 체적 리시버.
  2. 냉동 사이클용 가변 체적 리시버에 있어서,
    냉매 유로 상에 설치되는 리시버 탱크와;
    상기 리시버 탱크에 설치되고, 상기 냉매 유로를 통과하는 냉매가 일시 저장되고, 압축 또는 신장되면서 체적이 조절되는 벨로우즈와;
    상기 리시버 탱크에 직선 왕복 운동가능토록 구비되고, 직선 왕복 운동하면서 상기 벨로우즈를 가압 또는 가압 해제하는 체적 조절판과;
    상기 체적 조절판과 줄로 연결되고, 상기 줄을 감거나 풀어서 상기 체적 조절판을 직선 이동시키는 회전부와;
    운전 조건에 따라 상기 회전부의 회전을 제어하여, 상기 체적 조절판을 전진 또는 후진시키고 상기 벨로우즈의 체적을 가변시켜, 상기 벨로우즈 내부에 저장할 수 있는 냉매량을 제어하는 제어부를 포함하는 벨로우즈를 이용한 냉동 사이클용 가변 체적 리시버.
  3. 압축기, 응축기, 팽창기구, 증발기 및 제어부를 포함하는 냉동 사이클에 있어서,
    상기 응축기와 상기 팽창기구를 연결하는 냉매 유로에 연결되고 상기 응축기에서 나온 냉매가 일시 저장되는 벨로우즈와, 상기 벨로우즈를 가압 또는 가압 해제하여 상기 벨로우즈를 압축 또는 신장시키는 체적 조절부를 포함하는 가변 체적 리시버를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 응축기에서 나온 냉매의 온도와 압력에 따라 과냉각도를 산출하고, 산출된 과냉각도에 따라 상기 체적 조절부를 제어하여, 상기 벨로우즈의 체적을 가변시켜, 상기 벨로우즈 내부에 저장할 수 있는 냉매량을 제어하는 냉동 사이클.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 체적 조절부는,
    상기 벨로우즈의 일측에 결합되고, 상기 벨로우즈가 신축되는 방향으로 직선 왕복 운동하면서 상기 벨로우즈를 가압 또는 가압 해제하는 체적 조절판을 포함하는 냉동 사이클.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 체적 조절부는,
    상기 벨로우즈가 내재되는 리시버 탱크와;
    상기 벨로우즈의 일측에 결합되고, 상기 리시버 탱크에서 상기 벨로우즈가 신축되는 방향으로 직선 왕복 운동하면서 상기 벨로우즈를 가압하거나 가압 해제하는 체적 조절판;
    상기 체적 조절판을 직선 왕복 운동시키는 왕복운동기구를 포함하는 냉동 사이클.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 왕복운동기구는,
    상기 체적 조절판에 일단이 결합된 줄과;
    상기 줄의 타단이 결합되고, 상기 줄을 감거나 풀면서 상기 체적 조절판을 전후진시키는 회전부와;
    상기 회전부를 회전시키는 모터를 포함하는 냉동 사이클.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 회전부는 상기 모터에 의해 회전되는 원동 회전부와, 상기 원동 회전부에 의해 회전되면서 상기 줄을 감거나 푸는 종동회전부를 포함하는 냉동 사이클.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 리시버 탱크에는 슬릿홀이 형성되고,
    상기 체적 조절판에는 상기 슬릿홀을 통해 외부로 돌출되고, 상기 줄이 결합되는 돌출부가 복수개 형성되고,
    상기 종동 회전부는 상기 복수의 돌출부들에 대응되게 복수개로 이루어지고,
    상기 원동 회전부는 상기 복수의 종동 회전부들 중심에 배치되어, 상기 종동 회전부들을 동시에 회전시키는 냉동 사이클.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 종동 회전부는 상기 줄이 감기는 스풀과, 상기 스풀과 동일 축으로 결합된 종동 기어를 포함하고,
    상기 원동 회전부는 상기 종동 기어와 치합되는 원동 기어를 포함하는 냉동 사이클.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 원동 기어의 회전축과 상기 모터의 회전축 사이에는 베벨 기어가 구비된 냉동 사이클.
  11. 청구항 6에 있어서,
    상기 체적 조절판과 상기 회전부 사이에 설치되어, 상기 체적 조절판과 상기 회전부를 연결하는 상기 줄을 지지하는 지지대를 더 포함하는 냉동 사이클.
  12. 청구항 6에 있어서,
    상기 리시버 탱크의 측면에는 슬릿홀이 형성되고,
    상기 체적 조절판에는 상기 슬릿홀을 통해 외부로 돌출되는 돌출부가 형성되고,
    상기 회전부와 상기 모터는 상기 리시버 탱크의 상면 또는 하면에 설치되고,
    상기 돌출부와 상기 회전부 사이에 설치되어, 상기 돌출부와 상기 회전부를 연결하는 상기 줄이 상기 리시버 탱크로부터 소정간격 이격되게 지지하는 지지대를 더 포함하는 냉동 사이클.
  13. 상기 압축기, 응축기, 팽창기구, 증발기 및 제어부를 포함하는 냉동 사이클에 있어서,
    상기 응축기와 상기 팽창기구를 연결하는 냉매 유로에 설치되고, 측면에 슬릿홀이 형성된 리시버 탱크와,
    상기 리시버 탱크에 설치되고, 상기 응축기에서 나온 냉매가 일시 저장되고, 압축 또는 신장되면서 체적이 조절되는 벨로우즈와,
    상기 리시버 탱크의 슬릿홀을 통해 외부로 돌출되는 돌출부가 형성되어, 상기 리시버 탱크에 직선 왕복 운동가능토록 구비되고, 직선 왕복 운동하면서 상기 벨로우즈를 가압 또는 가압 해제하는 체적 조절판과,
    상기 체적 조절판에 일단이 결합된 줄과,
    상기 줄의 타단이 결합되고, 상기 줄을 감거나 풀어서 상기 체적 조절판을 직선 이동시키는 회전부와,
    상기 회전부를 회전시키는 모터를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 응축기에서 나온 냉매의 온도와 압력에 따라 과냉각도를 산출하고, 산출된 과냉각도에 따라 상기 체적 조절부를 제어하여, 상기 벨로우즈의 체적을 가변시켜, 상기 벨로우즈 내부에 저장할 수 있는 냉매량을 제어하는 냉동 사이클.
  14. 응축기에서 나온 냉매의 온도와 압력을 측정하여, 과냉각도를 산출하는 과냉각도 산출단계와;
    상기 산출된 과냉각도에 따라 가변 체적 리시버에서 냉매가 저장되는 벨로우즈의 체적을 증감시켜 냉매 저장량을 조절하는 체적 조절단계를 포함하고,
    상기 체적 조절단계는, 상기 산출된 과냉각도가 미리 설정된 과냉각도 이상이면, 상기 벨로우즈에 가하는 압력을 감소시켜 상기 벨로우즈 내의 체적을 증가시키는 과정과, 상기 산출된 과냉각도가 미리 설정된 과냉각도 미만이면, 상기 벨로우즈에 압력을 가하는 압력을 증가시켜 상기 벨로우즈 내의 체적을 감소시키는 과정을 포함하는 냉동 사이클의 제어방법.
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CN105180530A (zh) * 2015-08-28 2015-12-23 珠海凌达压缩机有限公司 一种分液器及压缩机

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07120082A (ja) * 1993-10-29 1995-05-12 Nippondenso Co Ltd 冷凍サイクル装置
JP2550632B2 (ja) * 1988-01-20 1996-11-06 日本電装株式会社 冷凍サイクル
KR100358835B1 (ko) * 2000-06-30 2002-10-30 만도공조 주식회사 차량용 열교환기의 리시버 드라이어
JP2004286373A (ja) * 2003-03-24 2004-10-14 Sanyo Electric Co Ltd 圧力調整ベローズ及びそれを備える冷却装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2550632B2 (ja) * 1988-01-20 1996-11-06 日本電装株式会社 冷凍サイクル
JPH07120082A (ja) * 1993-10-29 1995-05-12 Nippondenso Co Ltd 冷凍サイクル装置
KR100358835B1 (ko) * 2000-06-30 2002-10-30 만도공조 주식회사 차량용 열교환기의 리시버 드라이어
JP2004286373A (ja) * 2003-03-24 2004-10-14 Sanyo Electric Co Ltd 圧力調整ベローズ及びそれを備える冷却装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105180530A (zh) * 2015-08-28 2015-12-23 珠海凌达压缩机有限公司 一种分液器及压缩机

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