KR100466621B1 - 용량가변형 로터리압축기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 로터리압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축기의 회전수를 저어하지 않고서도 간단한 기구적인 구성을 추가하여 냉매의 압축능력을 가변시킬 수 있도록 마련된 용량가변형 로터리압축기에 관한 것이다.
이를 내부에 원통형의 압축실이 형성된 하우징과, 상기 압축실 내에서 회전하는 편심부를 갖춘 회전축과, 외면이 상기 압축실의 내면과 접한 상태로 상기 편심부 외면에 회전 가능하게 설치된 롤러와, 상기 롤러가 회전할 때 그 선단부가 상기 롤러의 외면과 접한 상태에서 상기 압축실의 반경방향으로 진퇴하도록 상기 하우징에 설치된 베인을 구비한 로터리압축기에 있어서,
상기 베인은 축방향과 수직되는 방향으로 상호 분리 가능하도록 구성된 제1베인과 제2베인으로 마련되며, 상기 제1베인에는 상기 제1베인을 구속시켜 상기 제1베인의 선단부가 상기 롤러의 외면으로부터 이격될 수 있도록 하는 구속수단이 연결된다.

Description

용량가변형 로터리압축기 {VARIABLE CAPACITY ROTARY COMPRESSOR}
본 발명은 로터리압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 간단한 기구적인 구성을 추가하여 압축기의 회전수를 제어하지 않고서도 냉매의 압축능력을 가변시킬 수 있도록 마련된 용량가변형 로터리압축기에 관한 것이다.
일반적으로, 공기조화기나 냉장고에 적용되는 냉각장치는 냉각능력이 가변되도록 하여 요구조건에 부합하는 최적의 냉각을 수행함과 동시에 에너지절감을 목적으로 냉매의 압축능력이 가변되도록 한 용량가변형 로터리압축기를 채용하고 있다.
이러한 용량가변형 로터리압축기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 압축기의 외관을 이루는 밀폐용기(10) 내에 회전력을 발생시키는 구동기구부(20)와, 이 구동기구부(20)와 회전축(21)을 통해 연결되는 압축기구부(30)를 구비한다.
상기 구동기구부(20)는 밀폐용기(10)의 내면에 고정되는 원통형의 고정자(22)와, 고정자(22)의 내부에 회전 가능하도록 설치된 회전자(23)와, 상기 회전자(23)에 압입되어 회전자(23)와 같이 회전하는 상기 회전축(21)으로 구성된다. 그리고 상기 압축기구부(30)는 중앙에 원통형의 압축실(31)이 형성되며 외면이 밀폐용기(10)의 내면에 고정되는 하우징(32)과, 압축실(31)의 개방된 상부와 하부를 폐쇄함과 동시에 회전축(21)을 회전 가능하게 지지하도록 하우징(32)의 상부와 하부에 각각 결합되는 상부 및 하부플랜지(33,34)를 구비한다.
압축실(31) 내부의 회전축(21)에는 편심부(35)가 마련되고, 이 편심부(35)의 외면에는 원통형의 롤러(36)가 회전 가능하게 결합된다. 이때 편심 회전하는 상기 롤러(36)는 외면이 압축실(31)의 내면에 접하여 회전하도록 구성된다.
또한 하우징(32)의 일측에는 내부의 압축실(31)과 연통되는 흡입구(37)가 형성되고, 이 흡입구(37)에는 냉매흡입관(40)이 연결되며, 상부플랜지(33)에는 압축실(31)이 밀폐용기(10)의 내부와 연통되도록 하는 토출구(38)가 형성된다. 그리고 상기 밀폐용기(10)의 상부에는 밀폐용기(10) 내의 압축된 냉매가 통상적인 냉각장치의 응축기 쪽으로 토출되도록 하는 냉매토출관(50)이 설치된다.
또한, 상기 하우징(32)에는 롤러(36)가 회전할 때 압축실(31)의 반경방향으로 진퇴하면서 압축실(31)의 내부를 흡입구(37)와 연통되는 흡입공간(31a)과 토출구(38)와 연통되는 압축공간(31b)으로 구획할 수 있도록 미끄럼 가능하게 장착되는 베인(60)이 설치되며 이러한 베인(60)의 후단에는 상기 베인(60)에 복원력을 제공하는 베인스프링(61)이 연결된다.
이와 같이 구성된 종래의 용량가변형 로터리압축기는 전원이 인가됨에 따라 고정자(22)와 회전자(23) 사이에 발생되는 유도전류에 의해 회전축(21)이 회전하게 되고, 회전축(21)의 회전으로 롤러(36)가 편심회전하며 흡입구(37) 쪽의 냉매를 흡입하여 토출구(38) 쪽으로 가압 토출시킬 수 있게 된다.
한편, 이러한 종래의 용량가변형 로터리압축기는 냉매의 압축능력이 가변되도록 마련되어 요구조건에 부합하는 최적의 냉각을 수행하도록 형성되는데, 이러한 냉매의 압축능력 가변은 압축기의 회전 속도를 제어함으로써 이루어진다.
그러나 이러한 종래의 용량가변형 로터리압축기에 있어서, 압축기의 회전 속도 제어는 상기 구동기구부(20)를 구동하는 주파수를 별도의 구동드라이브를 이용해 제어함으로서 이루어지는데, 이때 상기 구동드라이브는 비교적 고가이어서 압축기의 제작비용이 크게 상승되도록 하는 요인이 되었다. 뿐만 아니라, 상기 구동드라이브는 복잡한 회로를 통해 구성되며, 이는 압축기의 유지 보수가 매우 어렵도록 하는 문제점을 발생시킨다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 로터리압축기의 베인을 제1베인과 제2베인으로 분리구성하고, 이중 제1베인에 구속수단을 설치하여 압축기의 회전수를 제한하지 않더라도 제1베인의 구속여부에 따라로터리압축기의 용량이 가변되도록 한 용량가변형 로터리압축기를 제공하는 것이다.
도 1은 종래 용량가변형 로터리압축기의 구성을 보인 종방향 단면도이다.
도 2는 종래 용량가변형 로터리압축기의 구성을 보인 횡방향 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 용량가변형 로터리압축기의 구성을 보인 종방향 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 용량가변형 로터리압축기의 구성을 보인 횡방향 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 용량가변형 로터리압축기의 요부 구성을 보인 횡방향 단면도이다
도 6은 본 발명의 제3실시 예에 따른 용량가변형 로터리압축기의 요부 구성을 보인 종방향 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 용량가변형 압축기의 베인의 구조를 나타낸 단면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100: 밀폐용기 210: 회전축
310: 압축실 311: 흡입공간
312: 압축공간 313: 베인결합홈
320: 하우징 350: 편심부
360: 롤러 370: 흡입구
380: 토출구 400: 냉매흡입관
610: 제1베인 700: 구속수단
710: 실린더 711: 걸림턱
720: 피스톤 721: 걸림핀
730: 제1탄성부재 740: 제2탄성부재
750: 제1유로 751: 제1연통관
760: 제2유로 761: 제2연통관
770: 제3유로 771: 제3연통관
780: 유로가변밸브
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 내부에 원통형의 압축실이 형성된 하우징과, 상기 압축실 내에서 회전하는 편심부를 갖춘 회전축과, 외면이 상기 압축실의 내면과 접한 상태로 상기 편심부 외면에 회전 가능하게 설치된 롤러와, 상기 롤러가 회전할 때 그 선단부가 상기 롤러의 외면과 접한 상태에서 상기 압축실의 반경방향으로 진퇴하도록 상기 하우징에 설치된 베인을 구비한 로터리압축기에 있어서, 상기 베인은 상하로 적층되어 상호 면접한 상태로 상기 베인의 진퇴방향을 따라 상호 슬라이딩 가능하도록 지지되며 상부와 하부 중 어느 하나에 마련되는 제1베인과 상부와 하부 중 나머지 다른 하나에 마련되는 제2베인을 포함하고, 상기 제1베인에는 상기 제1베인을 구속시켜 상기 제1베인의 선단부가 상기 롤러의 외면으로부터 이격될 수 있도록 하는 구속수단이 연결된 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 구속수단은 상기 압축기의 흡입 측과 토출 측의 압력에 의해 상기 제1베인을 구속하도록 상기 하우징의 외측에 결합되는 실린더와, 상기 실린더 내부에 상기 베인의 동작방향으로 진퇴가능하도록 설치되며 그 내부에 상기 제1베인의 후단부를 진퇴가능하게 수용하는 피스톤과, 상기 실린더의 내부와 연통하도록 형성된 제1유로와, 상기 압축기의 토출 측과 상기 제1유로가 연통하도록 마련된 제2유로와, 상기 압축기의 흡입 측과 상기 제1유로가 연통하도록 형성된 제3유로와, 상기 제1, 제2, 제3유로가 상호 연결되는 지점에 설치된 유로가변밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유로가변밸브는 상기 제1유로가 상기 제2유로와 상기 제3유로 중 하나에 선택적으로 연통되도록 하는 삼방밸브인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구속수단은 상기 피스톤과 상기 실린더 후단 사이에 설치되는 제1탄성부재와, 상기 제1베인과 상기 피스톤 후단 사이에 설치되는 제2탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1탄성부재의 탄성은 상기 제2탄성부재의 탄성보다 크게 마련된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구속수단은 상기 제1베인의 일측면에 마련되는 구속홈과, 상기 제1베인을 탄력지지하도록 상기 제1베인의 후방에 설치되는 보조스프링과, 상기 구속홈에 삽입될 수 있도록 진퇴 가능하게 마련된 구속핀과, 상기 구속핀을 진퇴시키도록 상기 구속핀에 연결되는 솔레노이드스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하우징에는 상기 솔레노이드스위치가 장착되도록 상기 베인의 길이방향과 수직되는 방향으로 형성된 장착홈이 설치되며, 상기 솔레노이드스위치는 상기 장착홈 내측에 고정 설치되는 솔레노이드코일과, 상기 솔레노이드코일에 전원이 인가됨에 따라 상기 솔레노이드코일의 내부에서 진퇴 가능하도록 마련되며 상단에 상기 구속핀이 결합된 플런저를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구속수단은 상기 제1베인의 후단부를 끌어당겨 구속시킬 수 있도록 상기 하우징에 결합되는 전자석을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구속수단은 제1베인을 탄력지지하도록 상기 제1베인의 후방에 설치되는 보조탄성부재를 더 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1베인은 상기 제2베인보다 작게 마련된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1베인과 상기 제2베인의 결합단면은 상호 간섭없이 평행운동 가능하도록 서로 밀착된 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 용량가변형 로터리압축기는 도3과 도4에 도시된 바와 같이, 압축기의 외관을 이루는 밀폐용기(100) 내에 회전력을 발생시키는 구동기구부(200)와, 이 구동기구부(200)와 회전축(210)을 통해 연결되는 압축기구부(300)를 구비한다.
상기 구동기구부(200)는 밀폐용기(100)의 내면에 고정되는 원통형의 고정자(220)와, 고정자(220)의 내부에 회전 가능하도록 설치된 회전자(230)와, 상기 회전자(230)에 압입되어 회전자(230)와 같이 회전하는 회전축(210)으로 구성된다. 그리고 상기 압축기구부(300)는 중앙에 원통형의 압축실(310)이 형성되며 외면이 밀폐용기(100)의 내면에 고정되는 하우징(320)과, 압축실(310)의 개방된 상부와 하부를 폐쇄함과 동시에 회전축(210)을 회전 가능하게 지지하도록 하우징(320)의 상부와 하부에 각각 결합되는 상부 및 하부플랜지(330,340)를 구비한다.
그리고 상기 압축실(310) 내부의 회전축(210)에는 편심부(350)가 마련되고, 이 편심부(350)의 외면에는 원통형의 롤러(360)가 회전 가능하게 결합된다. 이때 편심 회전하는 상기 롤러(360)는 외면이 압축실(310)의 내면에 접하여 회전하도록 구성된다.
또한 하우징(320)의 일측에는 내부의 압축실(310)과 연통되는 흡입구(370)가 형성되고, 이 흡입구(370)에는 통상적인 냉각장치의 증발기 쪽 저온 저압의 냉매가 흡입구(370)로 유입되도록 안내하는 냉매흡입관(400)이 연결되며, 냉매흡입관(400)의 중도에는 어큐뮬레이터(410)가 설치된다. 또한, 상부플랜지(330)에는 압축실(310)이 밀폐용기(100)의 내부와 연통되도록 하는 토출구(380)가 형성되며, 이 토출구(380)의 출구 측에는 토출밸브(390)가 설치되고, 상기 밀폐용기(100)의 상부에는 밀폐용기(100) 내의 압축된 냉매가 통상적인 냉각장치의 응축기 쪽으로 토출되도록 하는 냉매토출관(500)이 설치된다.
또한, 상기 하우징(320)에는 롤러(360)가 회전할 때 그 선단부가 상기 롤러(360)의 외면과 접한 상태에서 상기 압축실(310)의 반경방향으로 진퇴하며 압축실(310)의 내부를 흡입구(370)와 연통되는 흡입공간(311)과 토출구(380)와 연통되는 압축공간(312)으로 구획하는 베인(600)이 설치되며, 상기 하우징(320)에는 이러한 베인(600)의 진퇴를 안내하는 베인결합홈(313)이 형성된다.
그리고 이러한 구성들은 회전축(210)의 편심부(350)가 회전 할 때 롤러(360)가 압축실(310) 내에서 편심회전을 하면서 흡입구(370) 쪽의 냉매를 흡입하여 토출구(380) 쪽으로 가압 토출시킬 수 있도록 한다.
한편, 본 발명에 따른 용량가변형 로터리압축기에 있어서, 상기 베인(600)은 상부에 위치하는 제1베인(610)과 하부에 위치하는 제2베인(620)을 포함하도록 마련되고, 이러한 제1베인(610)과 제2베인(620)은 제1베인(610)의 하단이 제2베인(620)의 상단에 밀착되도록 면접한 상태에서 베인(600)의 진퇴방향을 따라 상호 슬라이딩 가능하도록 지지된다. 그리고 이와 같이 적층구조를 이룬 상태로 베인(600)의 진퇴방향을 따라 상호 슬랑이딩 가능하게 지지되는 제1베인(610)과 제2베인(620) 중 상기 제2베인(620)의 후단에는 상기 제2베인(620)의 복원력을 부여하는 베인스프링(621)이 설치되며, 상기 제1베인(610)에는 상기 제1베인(610)을 구속시켜 상기 제1베인(610)의 선단부가 상기 롤러(360)의 외면으로부터 이격될 수 있도록 하는 구속수단이 연결된다.
따라서 본 발명에 따른 용량가변형 로터리압축기는 상기 제1베인(610)을 구속수단을 통해 구속할 수 있게 됨에 따라 상기 압축실(310)에서의 냉매 압축작용을 해제시킬 수 있게 되며, 이러한 제1베인(610)의 구속주기를 조정하여 압축기의 용량을 가변시킬 수 있게 된다. 그리고 상기 제1베인(610)의 구속에 따른 에너지가 보다 절감될 수 있도록 상기 제1베인(610)은 상기 제2베인(620)보다 작게 마련되는 것이 바람직하다.
상기 구속수단은 다양한 형태로 마련될 수 있는데, 다음에는 압축기의 흡입 측과 토출 측의 압력을 이용해 제1베인(610)의 동작을 구속하는 본 발명의 제1실시예에 따른 구속수단에 관하여 설명하도록 한다.
본 발명의 제1실시 예에 따른 구속수단(700)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1베인(610) 외측의 밀폐용기(100) 외면에 그 선단부가 결합되는 원통형의 실린더(710)와, 상기 실린더(710) 내부에 상기 베인(600)의 동작방향으로 진퇴가능하도록 설치되며 그 내부에 상기 제1베인(610)의 후단부를 진퇴가능하게 수용하는 피스톤(720)을 포함한다. 이때 상기 실린더(710)의 선단부 내면에는 피스톤(720)의 이탈을 방지하도록 실린더(710) 내측으로 소정길이 형성되는 걸림턱(711)이 형성되며, 상기 피스톤(720)의 선단부 내면에는 상기 제1베인(610)의 후단부가 걸려 지지되도록 하는 걸림핀(721)이 마련된다. 그리고 상기 제1베인(610)의 후단에는 상기 걸림핀(721)에 걸려질 수 있도록 제1베인(610)의 길이방향과 수직되는 방향으로 절곡 형성된 절곡부(611)가 형성된다.
또 상기 피스톤(720)과 상기 실린더(710) 후단 사이에는 상기 피스톤(720)을 상기 실린더(710)의 선단 측으로 탄력지지하는 제1탄성부재(730)가 설치되고, 상기 제1베인(610)과 상기 피스톤(720) 후단 사이에는 상기 제1베인(610)을 상기 롤러(360) 외면 측으로 탄력지지하는 제2탄성부재(740)가 설치된다.
또한, 상기 구속수단(700)은 실린더(710) 내부와 연통하는 제1유로(750)를 형성하도록 실린더(710)의 후단에 결합되는 제1연통관(751)과, 압축기의 토출 측과 상기 제1유로(750)가 연통하도록 제2유로(760)를 형성하는 것으로 상기 냉매토출관(500)으로부터 분기되어 제1연통관(751)에 연결되는 제2연통관(761)과, 압축기의 흡입 측과 상기 제1유로(750)가 연통하도록 제3유로(770)를 형성하는 것으로 상기 냉매흡입관(400)으로부터 분기되어 제1연통관(751)과 제2연통관(761)이 연결되는 지점에 연결되는 제3연통관(771)을 구비한다.
그리고 상기 제1, 제2, 제3연통관(751,761,771))이 상호 연결되는 지점에는 상기 제1유로(750)가 상기 제2유로(760)와 제3유로(770) 중 하나에 선택적으로 연통되도록 하는 유로가변밸브(780)가 설치된다. 이때, 상기 유로가변밸브(780)는 전기적인 제어신호에 의해 동작하는 통상의 삼방밸브로 구성된다.
이러한 구성에 의해 유로가변밸브(780)의 동작으로 상기 제1유로(750)와 제2유로(760)가 연통되어 피스톤(720)의 후방에 냉매토출관(500) 쪽의 압력이 작용하게 될 경우, 도 3와 같이 그 전방과 후방측에 동일한 압력이 가해지는 상기 피스톤(720)은 상기 제1탄성부재(730)에 밀려 실린더(710) 내어서 전방 측으로 이동하게 된다. 이때는 상기 제1베인(610)의 구속이 해제된 상태이므로 상기 제1베인(610)은 상기 제2탄성부재(740)에 탄력지지되며 상기 제2베인(620)과 같이 롤러(360)의 외면에 밀착된 상태로 상기 롤러(360)의 회전에 따라 진퇴하게 된다. 그리고 상기 롤러(360)에 의해 압축실(310) 내부에서 압축된 냉매는 토출구(380) 및 냉매토출관(500)을 통해 토출되고, 압축기는 정상적인 냉매 압축 기능을 수행하게 된다.
그리고 상기 유로가변밸브(380)의 동작으로 상기 제1유로(750)와 제3유로(770)가 연통되어 피스톤(710)의 후방에 냉매흡입관(400) 쪽의 압력이 작용하게 될 경우, 도 4와 같이 그 전방에 가해지는 압력이 후방 측에 가해지는 압력보다 커지게 된 상기 피스톤(720)은 상기 제1탄성부재(730)를 가압하며 실린더(710) 내에서 후방 측으로 이동하게 된다. 그리고 이때는 상기 제1베인(610)이 구속된 상태가 되어 상기 제1베인(610)의 선단이 상기 롤러(360)의 외면으로부터 이격되므로, 상기 롤러(360)는 공회전 되고 상기 압축실(310) 내부에는 냉매의 압축작용이 일어나지 않게 된다.
다음은 본 발명의 제2실시 예에 따른 구속수단(800)에 관하여 설명하도록 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시 예에 따른 구속수단(800)은 상기 제1베인(610)의 일측면에 마련되는 구속홈(810)과, 상기 제1베인(610)을 탄력지지하도록 상기 제1베인(610)의 후방에 설치되는 보조스프링(820)과, 상기 구속홈(810)에 삽입될 수 있도록 진퇴 가능하게 마련된 구속핀(830)과, 상기 구속핀(830)을 진퇴시키도록 상기 구속핀(830)에 연결되는 솔레노이드스위치를 포함한다. 이때 상기 솔레노이드스위치가 설치되도록 상기 하우징(320)에는 상기 베인결합홈(313)과 연통되도록 상기 베인결합홈(313)의 길이방향과 수직되는 방향으로 형성된 장착홈(840)이 설치되며, 이러한 솔레노이드스위치는 상기 장착홈(840) 내측에 고정 설치되는 솔레노이드코일(850)과, 상기 솔레노이드코일(850)에 전원이 인가됨에 따라 상기 솔레노이드코일(850)의 내부에서 진퇴 가능하도록 마련되며 상단에 상기 구속핀(830)이 결합된 플런저(860)를 구비한다. 따라서 상기 구속핀(830)은 솔레노이드코일(850) 내부에서 진퇴하는 플런저(860)에 의해 상기 베인결합홈(313) 내부로 진입되며 상기 구속홈(810)에 삽입될 수 있게 된다.
이러한 구조를 통해 상기 솔레노이드코일(850)에 전원이 인가되지 않은 경우, 상기 작동핀(830)은 상기 장착홈(840) 내부에 위치되고, 상기 제1베인(610)은 구속이 해제된 상태로 상기 보조스프링(820)에 탄력지지되며 압축기의 냉매 압축행정이 정상적으로 작동되게 한다.
그리고 상기 솔레노이드코일(850)에 전원이 인가된 경우, 상기 플런저(860)의 동작에 따라 상기 구속핀(830)은 상기 베인결합홈(313) 내부로 진입되어 상기 구속홈(810)에 삽입되며, 이에 따라 상기 제1베인(610)은 상기 롤러(360)의 외면으로부터 소정간격 이격되며 구속되게 된다.
다음은 도 6을 참조하여 본 발명의 제3실시 예에 따른 구속수단(900)에 관하여 설명하도록 한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시 예에 따른 구속수단(900)은 상기 제1베인(610)의 후단부를 끌어당겨 구속시킬 수 있도록 상기 하우징(320)에 결합되는 전자석(910)과, 상기 제1베인(610)을 탄력지지하도록 상기 제1베인(610)의 후방에 설치되는 보조탄성부재(920)를 구비한다.
이때 상기 전자석(910)은 상기 하우징(3200) 외면에 결합되는 몸체(930)와, 상기 몸체(930)에 결합되어 상기 제1베인(610) 측으로 형성된 금속편(940)을 구비하며, 상기 제1베인(610)은 상기 전자석(910)의 작동으로 상기 금속편(940)에 제1베인(610)의 후단부가 접하게 됨으로써 그 동작운동이 구속되는데, 상기 제1베인(610)이 상기 금속편(940)에 용이하게 접할 수 있도록 상기 금속편(940)은 투자성이 좋은 금속재질로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1베인(610)의 후단부에는 상기 보조탄성부재(920)가 결합되는 동시에 상기 금속편(940)에 결합되는 면적이 확보되도록 제1베인(61)의 상부와 하부 측으로 연장되는 연장부(950)가 마련되는 것이 바람직하다.
이러한 구조를 통해 상기 전자석(910)이 작동되는 경우, 상기 제1베인(610)은 보조탄성부재(920)를 가압하며 상기 금속편(940)에 부착되어 그 동작상태가 구속되고, 전자석(910)의 작동이 해제됨과 동시에 상기 금속편(920)으로부터 이격되며 그 구속상태가 해제되어 상기 보조탄성부재(920)에 탄력지지된 상태로 정상적으로 작동하게 된다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 용량가변형 로터리압축기에 있어서, 상기 제1베인(610)과 제2베인(620)의 결합단면은 상기 제1베인(610)과 상기 제2베인(620)이 상호 간섭없이 평행운동 가능하도록 하는 동시에 서로 밀착된상태를 유지하는 조건하에서 다양한 형태로 마련되어도 무방하다.
이와 같이, 본 발명에 따른 용량가변형 로터리압축기는 상기 구속수단(700,800,900)과 같이 간단한 기구적인 구성을 통해 제2베인(620)으로부터 분리형성된 제1베인(610)을 구속할 수 있게 되며, 이러한 제1베인(610)의 구속주기를 조절함으로써 압축기의 회전수를 제어하지 않으면서도 압축기의 능력가변이 효과적으로 이루어지도록 하는 작용효과를 갖는다.
또한, 상기 용량가변형 로터리압축기는 베인(600)의 일부를 형성하는 상기 제1베인(610) 만을 구속하여 압축기의 용량이 가변되도록 함으로써, 베인(600) 전체를 구속하는 경우보다 상대적으로 적은 에너지를 통해 압축기의 용량이 가변되도록 하는 효과를 갖는다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 용량가변형 로터리압축기는 베인을 축방향과 수직되는 방향으로 상호 분리 가능하도록 구성된 제1베인과 제2베인으로 마련하고, 상기 제1베인이 롤러의 외면으로부터 이격될 수 있도록 하는 구속수단을 상기 제1베인에 결합시켜, 압축기의 회전수를 제어하지 않고서도 상기 제1베인의 구속주기를 조절함으로써 압축기의 용량가변이 효과적으로 이루어지도록 하는 이점을 갖는다.

Claims (11)

  1. 내부에 원통형의 압축실이 형성된 하우징과, 상기 압축실 내에서 회전하는 편심부를 갖춘 회전축과, 외면이 상기 압축실의 내면과 접한 상태로 상기 편심부 외면에 회전 가능하게 설치된 롤러와, 상기 롤러가 회전할 때 그 선단부가 상기 롤러의 외면과 접한 상태에서 상기 압축실의 반경방향으로 진퇴하도록 상기 하우징에 설치된 베인을 구비한 로터리압축기에 있어서,
    상기 베인은 상하로 적층되어 상호 면접한 상태로 상기 베인의 진퇴방향을 따라 상호 슬라이딩 가능하도록 지지되며 상부와 하부 중 어느 하나에 마련되는 제1베인과 상부와 하부 중 나머지 다른 하나에 마련되는 제2베인을 포함하고, 상기 제1베인에는 상기 제1베인을 구속시켜 상기 제1베인의 선단부가 상기 롤러의 외면으로부터 이격될 수 있도록 하는 구속수단이 연결된 것을 특징으로 하는 용량가변형 로터리압축기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 구속수단은 상기 압축기의 흡입 측과 토출 측의 압력에 의해 상기 제1베인을 구속하도록 상기 하우징의 외측에 결합되는 실린더와, 상기 실린더 내부에 상기 베인의 동작방향으로 진퇴가능하도록 설치되며 그 내부에 상기 제1베인의 후단부를 진퇴가능하게 수용하는 피스톤과, 상기 실린더의 내부와 연통하도록 형성된 제1유로와, 상기 압축기의 토출 측과 상기 제1유로가 연통하도록 마련된 제2유로와, 상기 압축기의 흡입 측과 상기 제1유로가 연통하도록 형성된 제3유로와, 상기 제1, 제2, 제3유로가 상호 연결되는 지점에 설치된 유로가변밸브를 포함하는 것을특징으로 하는 용량가변형 로터리압축기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 유로가변밸브는 상기 제1유로가 상기 제2유로와 상기 제3유로 중 하나에 선택적으로 연통되도록 하는 삼방밸브인 것을 특징으로 하는 용량가변형 로터리압축기.
  4. 제 2항에 있어서
    상기 구속수단은 상기 피스톤과 상기 실린더 후단 사이에 설치되는 제1탄성부재와, 상기 제1베인과 상기 피스톤 후단 사이에 설치되는 제2탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용량가변형 로터리압축기.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제1탄성부재의 탄성은 상기 제2탄성부재의 탄성보다 크게 마련된 것을 특징으로 하는 용량가변형 로터리압축기.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 구속수단은 상기 제1베인의 일측면에 마련되는 구속홈과, 상기 제1베인을 탄력지지하도록 상기 제1베인의 후방에 설치되는 보조스프링과, 상기 구속홈에 삽입될 수 있도록 진퇴 가능하게 마련된 구속핀과, 상기 구속핀을 진퇴시키도록 상기 구속핀에 연결되는 솔레노이드스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 용량가변형 로터리압축기.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 하우징에는 상기 솔레노이드스위치가 장착되도록 상기 베인의 길이방향과 수직되는 방향으로 형성된 장착홈이 설치되며, 상기 솔레노이드스위치는 상기 장착홈 내측에 고정 설치되는 솔레노이드코일과, 상기 솔레노이드코일에 전원이 인가됨에 따라 상기 솔레노이드코일의 내부에서 진퇴 가능하도록 마련되며 상단에 상기 구속핀이 결합된 플런저를 포함하는 것을 특징으로 하는 용량가변형 로터리압축기.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 구속수단은 상기 제1베인의 후단부를 끌어당겨 구속시킬 수 있도록 상기 하우징에 결합되는 전자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 용량가변형 로터리압축기.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 구속수단은 제1베인을 탄력지지하도록 상기 제1베인의 후방에 설치되는 보조탄성부재를 더 구비한 것을 특징으로 하는 용량가변형 로터리압축기.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제1베인은 상기 제2베인보다 작게 마련된 것을 특징으로 하는 용량가변형 로터리압축기.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 제1베인과 상기 제2베인의 결합단면은 상호 간섭없이 평행운동 가능하도록 서로 밀착된 것을 특징으로 하는 용량가변형 로터리압축기.
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