KR100531278B1 - Rotary Type Compressor - Google Patents

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KR100531278B1
KR100531278B1 KR10-2003-0030150A KR20030030150A KR100531278B1 KR 100531278 B1 KR100531278 B1 KR 100531278B1 KR 20030030150 A KR20030030150 A KR 20030030150A KR 100531278 B1 KR100531278 B1 KR 100531278B1
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박경준
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배지영
고영환
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Abstract

본 발명은 로터리 압축기에 관한 것으로, 롤러를 일방향으로 회전시키면서 모드에 따라 압축용량을 저용량과 대용량으로 가변시킬 수 있도록 하며, 대용량 압축시에도 기존 설계된 로터리 압축기의 압축용량에 상응하는 압축용량을 갖도록 한 것이다. The present invention relates to a rotary compressor, and to rotate the roller in one direction so that the compression capacity can be changed to a low capacity and a large capacity according to the mode, and to have a compression capacity corresponding to the compression capacity of the existing designed rotary compressor even when a large capacity compression will be.
이를 위한 본 발명은, 모터에 의해 회전하는 구동축과; 내부에 소정 용적의 압축실이 형성된 실린더와; 외부로부터 상기 압축실 내부로 유체가 흡입되는 흡입포트와; 상기 흡입포트와 소정 거리 이격된 위치에 형성된 바이패스포트와; 압축실에서 압축된 유체가 토출되는 토출포트와; 상기 구동축에 편심 결합되어, 상기 압축실 내부에서 편심 회전하면서 압축실의 내벽면을 따라 구름운동하는 롤러와; 상기 압축실을 흡입공간과 토출공간으로 구획하는 베인과; 상기 실린더의 상,하부에서 상기 구동축을 회전가능하게 지지하도록 설치되는 상부 베어링부 및 하부 베어링부와; 작동모드에 따라 상기 바이패스포트를 선택적으로 개방 및 폐쇄시키는 개폐유닛을 포함하여 구성되어; 상기 바이패스포트의 개방 및 폐쇄에 따라 압축실 내에 상이한 용적의 압축공간이 형성되도록 한 로터리 압축기를 제공한다.The present invention for this purpose, the drive shaft rotated by a motor; A cylinder in which a compression chamber of a predetermined volume is formed; A suction port through which fluid is sucked into the compression chamber from the outside; A bypass port formed at a position spaced apart from the suction port by a predetermined distance; A discharge port through which the fluid compressed in the compression chamber is discharged; A roller eccentrically coupled to the drive shaft and rolling along an inner wall surface of the compression chamber while eccentrically rotating in the compression chamber; Vanes for dividing the compression chamber into a suction space and a discharge space; An upper bearing part and a lower bearing part installed to rotatably support the drive shaft at upper and lower parts of the cylinder; And an opening and closing unit for selectively opening and closing the bypass port according to the operation mode; Provided is a rotary compressor in which different volumes of compression space are formed in the compression chamber according to opening and closing of the bypass port.

Description

로터리 압축기{Rotary Type Compressor}Rotary Compressor {Rotary Type Compressor}
본 발명은 로터리 압축기에 관한 것으로, 특히 일방향으로 회전하면서 모드에 따라 2개의 압축 용량으로 유체를 압축하여 토출시킬 수 있도록 한 로터리 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a rotary compressor, and more particularly, to a rotary compressor capable of compressing and discharging fluid with two compression capacities depending on a mode while rotating in one direction.
일반적으로, 압축기는 전기모터나 터빈 등의 동력 발생장치로부터 동력을 전달받아 공기나 냉매 또는 그 밖의 특수 가스에 압축일을 가함으로써, 작동유체의 압력을 높여주는 기계이다. 이러한 압축기는 공기조화기 분야나 냉장고 분야 등의 일반적인 가전제품에서부터 플랜트 산업에까지 널리 사용된다.In general, a compressor is a machine that increases the pressure of a working fluid by receiving power from a power generator such as an electric motor or a turbine and applying a compression work to air, a refrigerant, or other special gases. Such compressors are widely used in general household appliances such as the air conditioner field and the refrigerator field to the plant industry.
이러한 압축기는 압축을 이루는 방식에 따라 용적형 압축기(positive displacement compressor)와 터보형 압축기(dynamic compressor or turbo compressor)로 분류된다.Such compressors are classified into positive displacement compressors and dynamic compressors or turbo compressors according to the compression method.
이 중에서도, 산업 현장에 널리 쓰이는 것은 용적형 압축기으로서, 체적의 감소를 통해 압력을 증가시키는 압축방식을 갖는다. 상기 용적용 압축기는 다시 왕복동식 압축기(reciprocating compressor)와 로터리 압축기(rotary compressor)로 분류된다.Among them, a widely used industrial compressor is a volumetric compressor, which has a compression method of increasing pressure through volume reduction. The volumetric compressor is further classified into a reciprocating compressor and a rotary compressor.
상기 왕복동식 압축기는 실린더 내부를 직선 왕복운동하는 피스톤에 의해 작동유체를 압축하는 것으로서, 비교적 간단한 기계요소로 높은 압축효율을 생산하는 장점이 있다. 그 반면에, 상기 왕복동식 압축기는 피스톤의 관성으로 인해 회전속도에 한계가 있으며, 관성력으로 인해 상당한 진동이 발생하는 단점이 있다.The reciprocating compressor compresses the working fluid by a linear reciprocating piston inside the cylinder, and has an advantage of producing a high compression efficiency with a relatively simple mechanical element. On the other hand, the reciprocating compressor has a limitation in the rotational speed due to the inertia of the piston, there is a disadvantage that significant vibration occurs due to the inertia force.
상기 로터리 압축기는 실린더 내부를 편심된 채로 공전하는 롤러에 의해 작동유체를 압축하는 것으로서, 상기 왕복동식 압축기에 비해 저속으로 높은 압축효율을 생산할 수 있다. 따라서, 상기 로터리 압축기는 진동과 소음이 적게 발생하는 장점이 있다.The rotary compressor compresses the working fluid by a roller revolving with the eccentric inside the cylinder, and can produce a high compression efficiency at a low speed compared to the reciprocating compressor. Therefore, the rotary compressor has an advantage of generating less vibration and noise.
그러나, 상기와 같은 종래의 로터리 압축기는 압축이 행해지는 실린더와 통하는 흡입포트와 토출포트가 각각 하나씩 형성되어 있으며, 상기 실린더 내부에서 롤러가 흡입포트측에서 토출포트측으로 상기 실린더의 내주면을 따라 구름 운동하면서 작동유체를 압축하도록 되어 있는 바, 종래의 로터리 압축기는 압축용량을 가변하는 것이 불가능한 문제가 있었다. However, the conventional rotary compressor is provided with one suction port and one discharge port communicating with the cylinder to which compression is performed, and a roller moves inside the cylinder from the suction port side to the discharge port side along the inner circumferential surface of the cylinder. While it is intended to compress the working fluid, the conventional rotary compressor has a problem that it is impossible to vary the compression capacity.
최근에 공기조화기 등의 다양한 운전조건에 대응하기 위해 압축용량을 가변할 수 있는 압축기들이 개발되고 있는데, 종래의 로터리 압축기는 하나의 압축용량을 가질 수 밖에 없기 때문에, 그 적용폭이 상당히 좁을 수 밖에 없었다.Recently, compressors capable of varying the compression capacity have been developed to cope with various operating conditions such as air conditioners. Since the conventional rotary compressor has only one compression capacity, its application range may be quite narrow. There was only.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 로터리 압축기의 롤러를 일방향으로 회전시키면서 모드에 따라 압축용량을 저용량과 대용량으로 가변시킬 수 있도록 하며, 대용량 압축시에도 종래의 로터리 압축기의 압축용량에 상응하는 압축용량을 갖는 로터리 압축기를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above problems, it is possible to vary the compression capacity to low capacity and large capacity according to the mode while rotating the roller of the rotary compressor in one direction, even when the compression of the conventional rotary compressor It is an object to provide a rotary compressor having a compression capacity corresponding to the compression capacity.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 모터에 의해 회전하는 구동모터에 의해 회전하는 구동축과; 내부에 소정 용적의 압축실이 형성된 실린더와; 외부로부터 상기 압축실 내부로 유체가 흡입되도록 상기 압축실과 연통되는 흡입포트와; 상기 흡입포트와 소정 거리 이격된 위치에 형성된 바이패스포트와; 압축실에서 압축된 유체가 토출되는 토출포트와; 상기 구동축에 편심 결합되어, 상기 압축실 내부에서 편심 회전하면서 압축실의 내벽면을 따라 구름운동하며 압축실 내벽면과 함께 유체의 흡입 및 압축을 위한 공간을 구획하는 롤러와; 상기 흡입포트와 토출포트 사이에 설치되어 상기 구름부재와 항상 탄력적으로 접촉을 유지하며 압축실을 흡입공간과 토출공간으로 구획하는 베인과; 상기 실린더의 상,하부에서 상기 구동축을 회전가능하게 지지하도록 설치되며, 상기 실린더의 압축실의 상부 및 하부를 각각 폐쇄하는 상부 베어링부 및 하부 베어링부와; 작동모드에 따라 상기 바이패스포트를 선택적으로 개방 및 폐쇄시키는 개폐유닛을 포함하여 구성되어; 상기 바이패스포트의 개방 및 폐쇄에 따라 압축실 내에 상이한 용적의 압축공간이 형성되도록 한 로터리 압축기를 제공한다.The present invention for achieving the above object, the drive shaft rotated by a drive motor rotated by a motor; A cylinder in which a compression chamber of a predetermined volume is formed; A suction port communicating with the compression chamber so that fluid is sucked into the compression chamber from the outside; A bypass port formed at a position spaced apart from the suction port by a predetermined distance; A discharge port through which the fluid compressed in the compression chamber is discharged; A roller eccentrically coupled to the drive shaft, the roller eccentrically rotating in the compression chamber and rolling along the inner wall of the compression chamber and partitioning a space for suction and compression of fluid together with the compression chamber inner wall; A vane disposed between the suction port and the discharge port to maintain elastic contact with the rolling member at all times and divide the compression chamber into a suction space and a discharge space; An upper bearing part and a lower bearing part installed on the upper and lower parts of the cylinder to rotatably support the driving shaft, and closing the upper and lower parts of the compression chamber of the cylinder, respectively; And an opening and closing unit for selectively opening and closing the bypass port according to the operation mode; Provided is a rotary compressor in which different volumes of compression space are formed in the compression chamber according to opening and closing of the bypass port.
이하, 본 발명에 따른 로터리 압축기의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the rotary compressor according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 로터리 압축기의 일 실시예의 구조를 나타낸 것이며, 도 5a 내지 도 5c와 도 6a 내지 도 6d는 각각 서로 다른 압축용량을 구현하는 본 발명에 따른 로터리 압축기의 작동모드별 작용을 설명하는 도면이다. 1 to 4 show the structure of an embodiment of a rotary compressor according to the present invention, Figures 5a to 5c and 6a to 6d are operating modes of the rotary compressor according to the present invention for implementing different compression capacity, respectively It is a figure explaining a different action.
먼저, 도 1과 도 2에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 로터리 압축기는 크게 케이스(1)와, 상기 케이스(1)의 상부에 위치하는 전동부와, 상기 전동부의 아래에 위치하는 압축부로 구성된다.First, as shown in Figures 1 and 2, the rotary compressor according to the present invention is largely the case 1, the transmission unit located on the upper portion of the case 1, the compression located below the transmission unit It consists of wealth.
상기 케이스(1)는 상부에 배치되는 상부캡(3)과 이 상부캡(3)의 하부에 결합되는 하부캡(5)으로 구성되어 밀폐된 내부공간을 형성한다. 상기 케이스(1)의 일측에 외부로부터 가스가 흡입되는 흡입관(7)이 설치되고, 상기 상부캡(3)의 중심에 압축 가스가 토출되는 토출관(9)이 설치된다. The case 1 is composed of an upper cap 3 disposed on the upper portion and a lower cap 5 coupled to the lower portion of the upper cap 3 to form a sealed inner space. A suction pipe 7 through which gas is sucked from the outside is installed at one side of the case 1, and a discharge pipe 9 through which compressed gas is discharged is installed at the center of the upper cap 3.
상기 전동부는 케이스(1)에 고정되는 스테이터(20)와, 상기 스테이터(20)의 내측에 회전 가능하게 설치되는 로터(30)와, 상기 로터(30)에 압입되는 크랭크샤프트(40)로 구성된다. 상기 로터(30)는 전자기력에 의해 회전하게 되고, 상기 크랭크샤프트(40)는 로터(30)의 회전력을 상기 압축부에 전달한다. 이 때, 상기 스테이터(20)에 외부 전원을 공급하기 위해, 상기 상부캡(3)에는 허메틱터미널(4)이 설치된다.The transmission part includes a stator 20 fixed to the case 1, a rotor 30 rotatably installed inside the stator 20, and a crankshaft 40 press-fitted into the rotor 30. do. The rotor 30 is rotated by the electromagnetic force, the crankshaft 40 transmits the rotational force of the rotor 30 to the compression unit. At this time, in order to supply external power to the stator 20, the upper cap (3) is provided with a hermetic terminal (4).
상기 압축부는 케이스(1)에 고정되는 실린더(50)와, 상기 실린더(50)의 내주면을 따라 구름운동을 하면서 가스를 압축하는 롤러(80)와, 상기 크랭크샤프트(40)를 회전 가능하게 지지하는 상부 베어링부(60) 및 하부 베어링부(70)로 구성된다. 이 때, 상기 상부 베어링부(60)과 하부 베어링부(70)는 상기 실린더(50)와 함께 압축실(200)을 형성한다.The compression unit rotatably supports the cylinder 50 fixed to the case 1, the roller 80 compressing the gas while rolling along the inner circumferential surface of the cylinder 50, and the crankshaft 40. The upper bearing portion 60 and the lower bearing portion 70 is composed of. At this time, the upper bearing portion 60 and the lower bearing portion 70 together with the cylinder 50 forms a compression chamber 200.
상기 압축부의 구성을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 도 2에 도시된 바에 따르면, 상기 크랭크샤프트(40)는 하부에 편심캠부(41)가 일체로 형성되어 있다. 상기 편심캠부(41)는 크랭크샤프트(40)의 회전 중심으로부터 일정 거리만큼 이격된 중심을 갖는다. 여기서, 상기 편심캠부(41)는 크랭크샤프트(40)와 일체로 형성될 수 있으나, 상기 크랭크샤프트(40)에 삽입되는 편심핀으로 구현될 수도 있다. The configuration of the compression unit will be described in more detail as follows. As shown in FIG. 2, the crankshaft 40 has an eccentric cam portion 41 integrally formed at a lower portion thereof. The eccentric cam portion 41 has a center spaced apart from the rotation center of the crankshaft 40 by a predetermined distance. Here, the eccentric cam portion 41 may be formed integrally with the crankshaft 40, but may be implemented as an eccentric pin inserted into the crankshaft 40.
상기 실린더(50)는 상,하면이 개방된 원통형으로, 내부에 상기 편심캠부(41)가 수용되는 소정 용적의 압축실(200)이 형성되어 있다. 상기 실린더(50)의 일측에는 내부와 외부가 연통되는 흡입포트(51)가 형성되는데, 상기 흡입포트(51)는 상기 압축실(200) 내로 외부의 가스를 안내하는 유로이다. The cylinder 50 has a cylindrical shape in which upper and lower surfaces are open, and a compression chamber 200 having a predetermined volume in which the eccentric cam portion 41 is accommodated is formed. One side of the cylinder 50 is formed with a suction port 51 which communicates with the outside, the suction port 51 is a flow path for guiding the outside gas into the compression chamber 200.
이 실시예에서 상기 흡입포트(51)는 크랭크샤프트(40)와 직교하는 방향으로 형성되며, 연결관(52)을 통해 상기 흡입관(7)에 연결된다. In this embodiment, the suction port 51 is formed in a direction orthogonal to the crankshaft 40, and is connected to the suction pipe 7 through a connection pipe 52.
그리고, 상기 흡입포트(51)와 인접한 실린더(50)의 측벽에는 내주면으로부터 일정 깊이만큼 파진 설치홈(53)이 형성된다. 상기 설치홈(53)은 후술하는 베인(90)이 설치되는 공간으로, 상기 설치홈(53)은 베인(90)을 완전히 수용할 수 있는 충분한 깊이를 갖는다.The sidewalls of the cylinder 50 adjacent to the suction port 51 are provided with installation grooves 53 which are recessed by a predetermined depth from the inner circumferential surface. The installation groove 53 is a space in which the vanes 90 to be described later are installed, and the installation groove 53 has a sufficient depth to completely accommodate the vanes 90.
상기 롤러(80)는 실린더(50)의 내경보다 작은 외경을 갖는 링형상으로, 상기 편심캠부(41)에 결합된다. 여기서, 상기 롤러(80)는 실린더(50)의 내주면을 따라 구름운동을 해야 하는 바, 이를 위해 상기 롤러(80)는 편심캠부(41)에 대해 회전 가능하게 설치된다. 이와는 다르게, 상기 편심캠부(41)가 크랭크샤프트(40)에 대해 회전 가능하게 설치될 경우, 상기 롤러(80)는 편심캠부(41)에 고정되어도 무방하다.The roller 80 has a ring shape having an outer diameter smaller than the inner diameter of the cylinder 50 and is coupled to the eccentric cam portion 41. Here, the roller 80 is to be rolled along the inner circumferential surface of the cylinder 50, for this purpose, the roller 80 is rotatably installed with respect to the eccentric cam portion 41. Alternatively, when the eccentric cam portion 41 is rotatably installed with respect to the crankshaft 40, the roller 80 may be fixed to the eccentric cam portion 41.
그리고, 전술한 바와 같이 상기 실린더(50)의 설치홈(53)에는 베인(90)이 설치된다. 상기 베인(90)은 압축실(200)을 가스가 흡입되는 흡입공간과 압축 가스가 압축되며 토출되는 토출공간으로 구획하는 부재이다. 이를 위해, 상기 베인(90)은 롤러(80)의 외주면에 항상 접촉되어야 한다. As described above, the vane 90 is installed in the installation groove 53 of the cylinder 50. The vane 90 is a member that divides the compression chamber 200 into a suction space in which gas is sucked and a discharge space in which compressed gas is compressed and discharged. To this end, the vanes 90 should always be in contact with the outer circumferential surface of the roller 80.
그런데, 상기 롤러(80)는 크랭크샤프트(40)가 회전할 때 상기 압축실(200)의 중심을 회전 중심으로 하여 공전하게 된다. 따라서, 상기 베인(90)과 롤러(80) 사이에 긴밀한 접촉이 유지되기 위해, 상기 베인(90)은 탄력적으로 설치될 필요가 있다. 이를 위해, 상기 실린더(50)의 설치홈(53)에는 상기 베인(90)을 탄력적으로 지지하는 스프링(95)이 설치된다. 즉, 상기 스프링(95)은 일단이 상기 실린더(50)에 고정되고 타단이 상기 베인(90)에 결합되어, 상기 베인(90)을 롤러(80) 측으로 밀어냄으로써 베인(80)이 선단부가 롤러(80)의 외주면에 지속적으로 접촉하도록 한다.However, when the crankshaft 40 rotates, the roller 80 revolves around the center of the compression chamber 200 as the rotation center. Therefore, in order to maintain close contact between the vanes 90 and the rollers 80, the vanes 90 need to be elastically installed. To this end, a spring 95 for elastically supporting the vane 90 is installed in the installation groove 53 of the cylinder 50. That is, the spring 95 is one end is fixed to the cylinder 50 and the other end is coupled to the vane 90, by pushing the vane 90 to the roller 80 side, the vane 80 is the front end roller Continuous contact with the outer circumferential surface of (80).
상기 상부 베어링부(60)와 하부 베어링부(70)는 상기 크랭크샤프트(40)를 관통하여 상기 실린더(50)의 상부면과 하부면에 각각 결합된다. 여기서, 상기 상부 베어링부(60) 및 하부 베어링부(70)과 상기 실린더(50)의 서로 대응하는 위치에 다수개의 체결공(65,75,55)이 형성된다. 따라서, 상기 실린더(50)와 상, 하부 베어링부(60,70)들은 별도의 체결나사를 통해 서로 결합되는데, 이 때 상기 실린더(50)와 상,하부 베어링부(60,70)들은 가스의 누설이 없도록 서로 긴밀하게 결합된다.The upper bearing portion 60 and the lower bearing portion 70 pass through the crankshaft 40 and are coupled to the upper and lower surfaces of the cylinder 50, respectively. Here, a plurality of fastening holes 65, 75, and 55 are formed at positions corresponding to each other of the upper bearing portion 60, the lower bearing portion 70, and the cylinder 50. Therefore, the cylinder 50 and the upper and lower bearing parts 60 and 70 are coupled to each other through separate fastening screws, wherein the cylinder 50 and the upper and lower bearing parts 60 and 70 are formed of gas. Closely coupled to each other so that there is no leakage.
상기 상부 베어링부(60)에는 상기 압축실(200)과 연통되어 압축 가스의 토출 유로를 형성하는 1개의 토출포트(61)가 형성되는데, 여기서 상기 토출포트(61)는 상기 베인(90)을 중심으로 대략 흡입포트(51)의 반대편에 위치되는 것이 바람직하다. In the upper bearing part 60, one discharge port 61 is formed in communication with the compression chamber 200 to form a discharge flow path of the compressed gas, wherein the discharge port 61 connects the vane 90. It is preferably located approximately opposite the suction port 51 as a center.
상기 상부 베어링부(60)에는 상기 토출포트(61)를 통한 가스의 토출을 제어하기 위한 토출밸브(110)가 설치된다. 상기 토출밸브(110)는 압축실(200)의 압력이 일정 압력 이상일 경우에만 상기 토출포트(61)를 개방시키는 역할을 하는데, 이를 위해, 상기 토출밸브(110)는 일단은 상기 토출포트(61) 근방에 지지되는 반면 타단은 자유로운 상태를 유지하는 일종의 판 스프링 형태로 구성되는 것이 바람직하다.The upper bearing part 60 is provided with a discharge valve 110 for controlling the discharge of the gas through the discharge port 61. The discharge valve 110 serves to open the discharge port 61 only when the pressure in the compression chamber 200 is greater than or equal to a predetermined pressure. For this purpose, the discharge valve 110 has one end discharge port 61. It is preferable that the other end is configured in the form of a leaf spring which is supported near the other end while maintaining the free state.
한편, 도 1에 도시된 바에 따르면, 상기 토출밸브(110)의 상부에는 리테이너(retainer,130)가 설치되는데, 상기 리테이너(130)는 토출밸브(110)의 안정된 작동을 보장하기 위한 것으로, 상기 토출밸브(110)와 접촉 가능하게 설치되어, 상기 토출밸브(110)의 열림정도를 제한한다. 상기 리테이너(130)가 없을 경우, 상기 토출밸브(110)가 고압으로 인해 과도하게 휘어질 우려가 있으며, 이러한 경우가 발생하면 상기 토출밸브(110)의 작동에 신뢰성이 떨어지게 된다. On the other hand, as shown in Figure 1, a retainer (130) is installed on the upper portion of the discharge valve 110, the retainer 130 is to ensure a stable operation of the discharge valve 110, It is installed to be in contact with the discharge valve 110, to limit the opening degree of the discharge valve (110). When the retainer 130 is not present, the discharge valve 110 may be excessively bent due to high pressure. When this occurs, reliability of the discharge valve 110 may be degraded.
상기 상부 베어링부(60)의 상부에는 머플러(140)가 설치된다. 상기 머플러(140)는 압축 가스의 토출시 발생하는 소음을 저감한다. 이를 위해, 상기 머플러(140)는 토출포트(61)의 상부 공간을 감싸며, 일측에 별도의 토출공(141)이 형성된다.The muffler 140 is installed above the upper bearing part 60. The muffler 140 reduces noise generated when the compressed gas is discharged. To this end, the muffler 140 surrounds the upper space of the discharge port 61, a separate discharge hole 141 is formed on one side.
상기 케이스(1)의 저면에 마찰 운동하는 부재의 윤활 및 냉각을 위해 일정량의 냉동기유(O)가 채워진다. 이 때, 상기 크랭크샤프트(40)의 단부는 상기 냉동기유(O)에 잠겨져 있다.A certain amount of refrigeration oil (O) is filled in the bottom surface of the case (1) for lubrication and cooling of the frictional member. At this time, the end of the crankshaft 40 is locked to the refrigerator oil (O).
한편, 본 발명의 로터리 압축기는 상기 압축실(200) 내부에서 롤러(80)가 회전할 때 실질적인 압축이 시작되는 지점을 가변시킴으로써 이중 압축용량을 구현할 수 있도록 하고 있는데, 이를 위한 압축부의 구성을 도 3과 도 4를 참조하여 더욱 구체적으로 설명하면 다음과 같다. On the other hand, the rotary compressor of the present invention can realize a double compression capacity by varying the point where the actual compression starts when the roller 80 rotates in the compression chamber 200, the configuration of the compression unit for this Referring to 3 and 4 in more detail as follows.
도 3과 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 실린더(50)의 흡입포트(51)는 베인(90)의 바로 일측에 배치되고, 상기 베인(90)을 중심으로 흡입포트(51)의 반대편에 토출포트(61)가 배치된다. As shown in FIGS. 3 and 4, the suction port 51 of the cylinder 50 is disposed on one side of the vane 90 and is opposite to the suction port 51 about the vane 90. The discharge port 61 is arranged.
그리고, 상기 실린더(50)에는 상기 흡입포트(51)로부터 소정 각도 이격된 위치에 일단이 압축실(200) 내부로 연통되는 바이패스포트(57)가 형성된다. 상기 흡입포트(51)와 바이패스포트(57)는 상기 실린더(50)의 상부면에 원주방향을 따라 형성되는 연결유로(58)에 의해 상호 연통되게 연결된다. In addition, a bypass port 57 is formed in the cylinder 50, one end of which is communicated with the inside of the compression chamber 200 at a position separated by a predetermined angle from the suction port 51. The suction port 51 and the bypass port 57 are connected to each other by a connecting flow path 58 formed along the circumferential direction on the upper surface of the cylinder 50.
상기 연결유로(58)는 대략 반원형의 홈 형태를 갖는데, 상기 연결유로(58)가 밀폐구조를 갖도록 하기 위하여 상기 상부 베어링부(60)의 하부면에 상기 연결유로(58)와 상응하는 형태의 대응 연결유로(66)가 형성된다. 따라서, 상기 상부 베어링부(60)가 실린더(50)와 결합되었을 때 상기 연결유로(58) 및 대응 연결유로(66)는 대략 원형단면의 홈 형태를 이루게 된다.The connecting flow path 58 has a substantially semi-circular groove shape, and the connection flow path 58 has a shape corresponding to that of the connection flow path 58 on the lower surface of the upper bearing part 60 in order to have a sealed structure. The corresponding connection flow path 66 is formed. Thus, when the upper bearing portion 60 is coupled to the cylinder 50, the connection flow path 58 and the corresponding connection flow path 66 is in the form of a groove of approximately circular cross section.
그리고, 상기 바이패스포트(57)와 연결유로(58)가 상호 교차되는 부분에는 상기 바이패스포트(57)와 연결유로(58)를 연통 및 폐쇄시키는 솔레노이드밸브(500)가 설치된다. A solenoid valve 500 for communicating and closing the bypass port 57 and the connection passage 58 is installed at a portion where the bypass port 57 and the connection passage 58 cross each other.
상기 솔레노이드밸브(500)는 압축기의 전동부에 전기적으로 연결되어 전동부에 인가되는 전기적 신호에 연동하여 작동하며, 바이패스포트(57)와 연결유로(58)를 연통 및 폐쇄시키도록 구성되어 있다. 상기 솔레노이드밸브(500)의 구체적인 구조와 작동의 실시예는 도 7a 내지 도 9b를 참조하여 나중에 상세히 후술한다. The solenoid valve 500 is electrically connected to the transmission unit of the compressor to operate in conjunction with the electrical signal applied to the transmission unit, it is configured to communicate and close the bypass port 57 and the connection flow path (58). Embodiments of the specific structure and operation of the solenoid valve 500 will be described later in detail with reference to FIGS. 7A to 9B.
한편, 상기 바이패스포트(57)가 설치되는 위치는 가변시키고자 하는 압축용량에 따라 흡입포트(51)로부터 임의의 각도로 이격된 위치, 예를 들어 흡입포트(51)로부터 100°~200°이격된 위치로 설정될 수 있다.On the other hand, the position in which the bypass port 57 is installed is a position spaced at an angle from the suction port 51 according to the compression capacity to be changed, for example, 100 ° ~ 200 ° spaced from the suction port 51 Can be set to the specified position.
상기와 같이 구성된 로터리 압축기의 모드별 동작에 대해 설명하면 다음과 같다.Referring to the mode-specific operation of the rotary compressor configured as described above are as follows.
도 5a 내지 도 5c는 대용량의 압축용량을 구현하기 위한 파워모드(power mode) 상태에서의 압축과정을 나타낸 것으로, 이 모드에서는 상기 솔레노이드밸브(500)가 바이패스포트(57)를 폐쇄한 상태에서 압축이 행해지며, 상기 롤러(80)는 크랭크샤프트(40)의 회전에 의해 압축실(200) 내부에서 반시계방향으로 공전하며 그 외주면이 압축실(200) 내벽면과 지속적으로 접촉한다.5A to 5C show a compression process in a power mode to realize a large compression capacity. In this mode, the solenoid valve 500 is compressed while the bypass port 57 is closed. This is done, the roller 80 is revolved counterclockwise in the compression chamber 200 by the rotation of the crankshaft 40 and its outer peripheral surface is in constant contact with the inner wall surface of the compression chamber 200.
따라서, 상기 흡입관(7; 도 1참조) 및 연결관(52)을 통해 흡입되는 가스는 흡입포트(51)를 통해서만 압축실(200) 내부로 유입된다. Therefore, the gas sucked through the suction pipe 7 (see FIG. 1) and the connection pipe 52 flows into the compression chamber 200 only through the suction port 51.
그리고, 상기 롤러(80)가 베인(90)을 지나 흡입포트(51)를 지날 때까지는 흡입포트(51)가 개방된 상태이므로 압축이 일어나지 않고, 롤러(80)가 흡입포트(51)를 지나는 시점에서부터는 압축실(200)이 완전히 밀폐된 상태가 되므로 이 때부터 가스의 압축이 서서히 진행된다. Then, since the suction port 51 is open until the roller 80 passes through the vane 90 and passes through the suction port 51, compression does not occur, and the roller 80 passes through the suction port 51. From this point in time, since the compression chamber 200 is completely closed, the compression of the gas proceeds gradually from this time.
상기 롤러(80)가 어느 정도 진행하여 가스의 압력이 어느 수준 이상이 되면 토출밸브(110)가 열리면서 압축 가스가 토출포트(61)를 통해 토출된다. 이 때, 상기 롤러(80)가 지나간 부분에서부터 상기 베인(90)까지의 공간에는 흡입포트(51)를 통해 계속 가스가 유입되어 채워진다.When the roller 80 advances to a certain degree and the pressure of the gas reaches a certain level or more, the discharge valve 110 is opened and the compressed gas is discharged through the discharge port 61. At this time, the space from the portion where the roller 80 passes to the vane 90 continues to be filled with gas through the suction port 51.
상기 롤러(80)가 베인(90)에 근접한 지점에서 대부분의 가스는 토출포트(61)를 통해 토출되고, 다시 롤러(80)가 베인(90)을 지나 흡입포트(51)를 지나면서 상기와 같은 과정을 반복하며 압축을 수행한다. At the point where the roller 80 is close to the vane 90, most of the gas is discharged through the discharge port 61, and the roller 80 passes through the vane 90 and passes through the suction port 51. Repeat the same process to perform compression.
따라서, 상술한 바와 같은 파워모드에서는 상기 흡입포트(51)에서부터 토출포트(61)까지의 각도만큼 압축이 발생한다. Therefore, in the power mode as described above, compression occurs by an angle from the suction port 51 to the discharge port 61.
한편, 도 6a 내지 도 6d는 소용량의 압축용량을 구현하기 위한 세이빙모드(saving mode) 상태에서의 압축과정을 나타낸 것으로, 이 세이빙모드에서는 전동부가 소용량의 압축행정을 위한 토오크만 출력하면 되므로 이에 맞게 모터 출력이 변화되고, 이 전동부의 출력 변화에 의해 상기 솔레노이드밸브(500)가 작동하여 바이패스포트(57)와 연결유로(58)가 연통된다.On the other hand, Figure 6a to 6d shows a compression process in a saving mode (saving mode) state to implement a small capacity compression capacity, in this saving mode, the electric motor only needs to output the torque for the small capacity compression stroke accordingly The motor output is changed, and the solenoid valve 500 is operated by the output change of this transmission part, and the bypass port 57 and the connection flow path 58 communicate with each other.
따라서, 이 세이빙모드에서는 상기 흡입포트(51)를 통해서 뿐만 아니라 상기 바이패스포트(57)를 통해서도 가스가 유입된다. Therefore, in this saving mode, gas is introduced not only through the suction port 51 but also through the bypass port 57.
먼저, 도 6a와 도 6b에 도시된 바와 같이, 롤러(80)가 반시계방향으로 공전하여 베인(90)을 지나 바이패스포트(57)까지는 상기 흡입포트(51) 및 바이패스포트(57)가 모두 개방된 상태이므로, 롤러(80)의 진행에 의해 토출포트(61) 쪽으로 밀리는 가스의 일부가 바이패스포트(57)를 통해 연결유로(58) 쪽으로 빠져나가면서 압축이 일어나지 않는다.First, as shown in FIGS. 6A and 6B, the suction roller 51 and the bypass port 57 are both rotated counterclockwise to pass through the vanes 90 to the bypass port 57. Since it is in an open state, a part of the gas pushed toward the discharge port 61 by the progress of the roller 80 is discharged toward the connection flow path 58 through the bypass port 57, and compression does not occur.
그리고, 상기 롤러(80)가 바이패스포트(57)를 통과하는 시점에서부터 압축실(200)이 완전히 밀폐된 상태가 되므로 이 때부터 가스의 압축이 서서히 진행된다. 즉, 세이빙모드에서는 압축이 바이패스포트(57)에서부터 토출포트(61)까지의 각도까지 발생한다.In addition, since the compression chamber 200 is completely sealed from the point where the roller 80 passes the bypass port 57, the compression of the gas proceeds gradually from this time. That is, in the saving mode, compression occurs up to an angle from the bypass port 57 to the discharge port 61.
상기 롤러(80)가 어느 정도 진행하여 가스의 압력이 어느 수준 이상이 되면 토출밸브(110)가 열리면서 압축 가스가 토출포트(61)를 통해 토출된다. 이 때, 상기 롤러(80)가 지나간 부분에서부터 상기 베인(90)까지의 공간에는 흡입포트(51) 및 바이패스포트(57)를 통해 계속 가스가 유입되어 채워진다.When the roller 80 advances to a certain degree and the pressure of the gas reaches a certain level or more, the discharge valve 110 is opened and the compressed gas is discharged through the discharge port 61. At this time, the space from the portion where the roller 80 passes to the vane 90 continues to be filled with gas through the suction port 51 and the bypass port 57.
상술한 바와 같이, 본 발명의 로터리 압축기는 파워모드에서는 바이패스포트(57)가 폐쇄된 상태로 되어 있으므로 흡입포트(51)에서부터 토출포트(61)까지의 각도만큼 압축이 진행되어 큰 용량의 압축용량을 얻을 수 있고, 세이빙모드에서는 바이패스포트(57)가 개방된 상태로 변환되므로 바이패스포트(57)에서부터 토출포트(61)까지의 각도만큼만 압축이 진행되어 작은 용량의 압축용량을 얻을 수 있는 것이다.As described above, in the rotary mode of the present invention, since the bypass port 57 is in a closed state, the compression is advanced by an angle from the suction port 51 to the discharge port 61, so that the compression capacity of the large capacity is increased. In the saving mode, since the bypass port 57 is converted into an open state, the compression proceeds only as much as the angle from the bypass port 57 to the discharge port 61, so that a compression capacity of a small capacity can be obtained.
전술한 실시예에서, 파워모드에서 상기 롤러(80)가 흡입포트(51)를 지나 압축이 진행될 때, 상기 바이패스포트(57)의 출구와 솔레노이드밸브(500) 간에 작은 공간이 형성되면 이 부분에서 가스가 팽창하여 압축 효율을 저하시키게 되는 사각지대(dead volume)가 발생한다.In the above-described embodiment, when the roller 80 is compressed through the suction port 51 in the power mode, if a small space is formed between the outlet of the bypass port 57 and the solenoid valve 500 in this portion, A dead volume arises where the gas expands and degrades compression efficiency.
따라서, 상기 솔레노이드밸브(500)는 가능한 한 압축실(200) 내벽면에 근접하도록 설치되는 것이 좋고, 바람직하기로는 솔레노이드밸브(500)의 몸체가 압축실(200) 내벽면에 연접하여 공간이 전혀 발생하지 않도록 하는 것이 좋다.Therefore, the solenoid valve 500 is preferably installed to be as close as possible to the inner wall of the compression chamber 200, preferably, the body of the solenoid valve 500 is in contact with the inner wall of the compression chamber 200, there is no space at all It is a good idea to avoid this.
또한, 전술한 실시예에서 상기 바이패스포트와 흡입포트는 상호 연결된 것으로 설명하였으나, 반드시 이럴 필요는 없다.In addition, in the above-described embodiment, the bypass port and the suction port have been described as being interconnected, but this is not necessarily the case.
이와 더불어, 상기 실시예에서 흡입포트(51)와 바이패스포트(57)를 서로 연결시키는 연결유로(58)가 실린더(50)의 상부면에 형성된 것으로 설명하였으나, 이와는 다르게 연결유로가 실린더 하부면에 형성될 수도 있다. 이 경우 하부 베어링부의 상부면에 연결유로와 상응하는 유로를 구성하는 것이 바람직하다.In addition, in the above embodiment, the connection passage 58 connecting the suction port 51 and the bypass port 57 to each other has been described as being formed on the upper surface of the cylinder 50. It may be formed. In this case, it is preferable to form a flow path corresponding to the connection flow path on the upper surface of the lower bearing part.
한편, 도 7a 및 도 7b는 상기와 같이 바이패스포트(57)를 개방 및 폐쇄하는 솔레노이드밸브의 제 1실시예를 나타낸 것으로, 이 실시예의 솔레노이드밸브(510)는 연결유로(58)와 바이패스포트(57)의 교차 부분에서 상하로 이동가능하게 설치되는 대략 원기둥형태의 몸체(511)와, 상기 몸체(511) 내에 대략 'ㄱ'자 형태로 형성되어 연결유로(58)와 바이패스포트(57)를 상호 연결시키는 가이드홀(512) 및, 상기 몸체(511)의 상단에 전동부와 전기적으로 연결되어 승강 작동하는 플런저(513)로 구성된다.7A and 7B illustrate a first embodiment of a solenoid valve for opening and closing the bypass port 57 as described above. The solenoid valve 510 of this embodiment includes a connection flow path 58 and a bypass port ( 57 is formed in a substantially cylindrical body 511 which is installed to be movable up and down at the intersection of the 57, and approximately 'a' shape in the body 511 to connect the connection flow path 58 and the bypass port 57 The guide hole 512 to interconnect with each other, and the plunger 513 is electrically connected to the electric drive on the upper end of the body 511 to operate.
상기 솔레노이드밸브(510)의 몸체(511)는 하부의 압축스프링(514)에 의해 탄성적으로 지지된다.The body 511 of the solenoid valve 510 is elastically supported by the lower compression spring 514.
따라서, 도 7a에 도시된 바와 같이, 파워모드에서는 상기 솔레노이드밸브(510)가 압축스프링(514)의 작용에 의해 상측에 위치되어 그 몸체(511)가 연결유로(58) 및 바이패스포트(57)를 폐쇄하게 된다. 그리고, 도 7b에 도시된 것과 같이, 세이빙모드에서는 전기적 신호가 인가되면서 상기 플런저(513)및 몸체(511)가 하강하여 가이드홀(512)이 바이패스포트(57) 및 연결유로(58)와 일치되어 개방된다.Thus, as shown in FIG. 7A, in the power mode, the solenoid valve 510 is positioned upward by the action of the compression spring 514 so that the body 511 is connected to the connection passage 58 and the bypass port 57. Will be closed. As shown in FIG. 7B, in the saving mode, the electrical signal is applied and the plunger 513 and the body 511 are lowered so that the guide hole 512 coincides with the bypass port 57 and the connection flow path 58. Is opened.
세이빙모드에서 파워모드로 변환되면, 전기적 신호가 차단되고, 몸체(511) 및 플런저(513)가 압축스프링(514)의 탄성력에 의해 다시 상승하여 가이드홀(512)과 바이패스포트(57)의 위치가 어긋나게 되어 바이패스포트(57)가 폐쇄된다.When switching from the saving mode to the power mode, the electrical signal is cut off, and the body 511 and the plunger 513 are raised again by the elastic force of the compression spring 514 to position the guide hole 512 and the bypass port 57. Is shifted and the bypass port 57 is closed.
도 8a 및 도 8b는 솔레노이드 밸브(520)의 제 2실시예를 나타낸다. 이 실시예의 솔레노이드밸브(520)는 바이패스포트(57) 부분에 양방향으로 왕복 회전가능하게 설치되는 원기둥 형태의 몸체(521)에 일자형의 가이드홀(522)이 형성되어 구성된다. 8A and 8B show a second embodiment of solenoid valve 520. The solenoid valve 520 of this embodiment has a linear guide hole 522 is formed in the cylindrical body 521 which is installed in the bypass port 57 to be reciprocally rotated in both directions.
따라서, 파워모드시에는 도 8a에 도시된 것과 같이 솔레노이드밸브(520)의 가이드홀(522)과 바이패스포트(57)가 서로 어긋나 바이패스포트(57)가 솔레노이드밸브(520)의 몸체(521)에 의해 폐쇄된 상태이다.Therefore, in the power mode, as shown in FIG. 8A, the guide hole 522 and the bypass port 57 of the solenoid valve 520 are shifted from each other, and the bypass port 57 is connected to the body 521 of the solenoid valve 520. Closed state.
그리고, 세이빙모드시에는 도 8b에 도시된 것과 같이 전기적 신호가 인가되면서 솔레노이드밸브(520)의 몸체(521)가 90°로 회전하면서 가이드홀(522)과 바이패스포트(57)가 일치되면서 연결유로(58)와 가이드홀(522) 및 바이패스포트(57)가 서로 연통되어 가스가 이동할 수 있게 된다. In the saving mode, as the electrical signal is applied as shown in FIG. 8B, the body 521 of the solenoid valve 520 rotates by 90 ° while the guide hole 522 and the bypass port 57 coincide with each other. The 58, the guide hole 522, and the bypass port 57 communicate with each other to allow gas to move.
도 9a와 도 9b에 도시된 솔레노이드밸브(530)의 실시예 또한 솔레노이드밸브(530)의 몸체(531)가 양방향, 또는 일방향으로 회전하면서 바이패스포트(57)를 개방 및 폐쇄시키도록 되어 있는데, 이 실시예에서는 바이패스포트(57)와 연결유로(58)를 상호 연통시키는 가이드홀(532)이 'ㄱ'자형으로 형성된다. 9A and 9B, the embodiment of the solenoid valve 530 is also configured to open and close the bypass port 57 while the body 531 of the solenoid valve 530 rotates in both directions or one direction. In the embodiment, the guide hole 532 for communicating the bypass port 57 and the connection passage 58 to each other is formed in a '-' shape.
도 9a는 파워모드에서의 솔레노이드밸브 상태이며, 도 9b는 세이빙모드에서 솔레노이드밸브 상태를 나타낸다.FIG. 9A shows a solenoid valve state in a power mode, and FIG. 9B shows a solenoid valve state in a saving mode.
한편, 도 10과 도 11은 본 발명에 따른 로터리 압축기의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 전술한 실시예에서는 로터리 압축기가 실린더(50)의 흡입포트(56)가 흡입관(7)과 바로 연결되어 가스를 공급받는 구조이나, 이 실시예에서는 별도의 흡입 플레넘(300)에 가스를 공급받은 후 실린더(50)의 흡입포트(56)를 통해 가스를 공급하는 구조이다.10 and 11 illustrate another embodiment of the rotary compressor according to the present invention. In the above-described embodiment, the rotary compressor has a suction port 56 of the cylinder 50 directly connected to the suction pipe 7 so that the gas In this embodiment, the structure is supplied with gas through the suction port 56 of the cylinder 50 after the gas is supplied to a separate suction plenum 300.
이를 더욱 구체적으로 설명하면, 하부 베어링부(70)의 하부에 상면이 개방된 용기 형태의 흡입 플레넘(300)이 고정되고, 상기 흡입 플레넘(300)은 흡입관(7)과 연결되어 가스를 공급받는다. 따라서, 흡입관(7)을 통해 공급되는 가스는 상기 흡입 플레넘(300) 내의 공간에 1차적으로 저장된다. In more detail, the suction plenum 300 in the form of a container having an upper surface open to the lower portion of the lower bearing part 70 is fixed, and the suction plenum 300 is connected to the suction pipe 7 to supply gas. To be supplied. Therefore, the gas supplied through the suction pipe 7 is primarily stored in the space in the suction plenum 300.
그리고, 상기 실린더(50)에는 베인(90)과 근접하게 흡입포트(56)가 설치되며, 이 흡입포트(56)는 하부 베어링부(70)에 관통되게 형성되는 흡입공(76)을 통해 흡입 플레넘(300)과 연통된다. In addition, a suction port 56 is installed in the cylinder 50 so as to be close to the vane 90, and the suction port 56 is sucked through the suction hole 76 formed to penetrate the lower bearing part 70. In communication with the plenum 300.
또한, 전술한 실시예와 유사하게, 상기 실린더(50)에는 상기 흡입포트(56)로부터 일정 각도 이격된 위치에 바이패스포트(57)가 형성되어 있으며, 이 바이패스포트(57)는 연결유로(58)에 의해 흡입포트(56)와 연결된다. 상기 바이패스포트(57)의 입구측에는 바이패스포트(57)와 연결유로(58)를 상호 연통 및 폐쇄시키는 솔레노이드밸브(500)가 설치되는데, 이 솔레노이드밸브(500)의 구성 및 작용은 전술한 실시예들의 솔레노이드밸브의 구성과 작동을 참조하면 쉽게 이해될 것이므로 그 상세한 설명은 생략한다.In addition, similar to the above-described embodiment, the bypass port 57 is formed at a position spaced apart from the suction port 56 at a predetermined angle in the cylinder 50, and the bypass port 57 is connected to the flow path 58. It is connected to the suction port 56 by the). The inlet side of the bypass port 57 is provided with a solenoid valve 500 for communicating and closing the bypass port 57 and the connection flow path 58, the configuration and operation of the solenoid valve 500 is described above. It will be easily understood by referring to the configuration and operation of the solenoid valves of the two solenoid valves.
따라서, 이 실시예의 로터리 압축기에서는 가스가 흡입관(7)을 통해 흡입 플레넘(300)에 1차적으로 공급되어 일시 저장된 후, 상기 하부 베어링부(70)의 흡입공(76)을 통해 흡입포트(56)로 공급되고, 이어서 압축실(200)로 공급되어 압축된다. Therefore, in the rotary compressor of this embodiment, the gas is first supplied to the suction plenum 300 through the suction pipe 7 and temporarily stored therein, and then the suction port through the suction hole 76 of the lower bearing part 70. 56 is supplied to the compression chamber 200 and then compressed.
이 실시예는 전술한 실시예와 비교하여 압축부로의 가스 공급 과정이 흡입 플레넘(300)을 통해 이루어진다는 점에서 차이가 있으며, 파워모드와 세이빙모드에서 압축실에서 이루어지는 압축과정은 전술한 실시예와 동일한 과정으로 이루어진다. This embodiment differs from the above-described embodiment in that the gas supply process to the compression unit is performed through the suction plenum 300, and the compression process performed in the compression chamber in the power mode and the saving mode is described above. Same process as the example.
한편, 이 실시예의 로터리 압축기는 흡입 플레넘(300)과 흡입포트(56)들이 하부 베어링부(70)의 흡입공(76)을 통해 연결되는 구조이나, 이와는 다르게 하부 베어링부(70) 및 흡입 플레넘(300)의 외부에서 별도의 흡입관을 사용하여 흡입포트(56)와 흡입 플레넘(300)을 연결시킬 수도 있을 것이다. Meanwhile, the rotary compressor of this embodiment has a structure in which the suction plenum 300 and the suction port 56 are connected through the suction hole 76 of the lower bearing part 70, but unlike the lower bearing part 70 and the suction part. The suction port 56 and the suction plenum 300 may be connected by using a separate suction pipe outside the plenum 300.
한편, 도 13과 도 14는 도 10 내지 도 11에서 설명한 로터리 압축기의 변형례로, 이 실시예의 로터리 압축기에도 하부 베어링부(70)의 하측에 가스가 임시적으로 공급되어 저장되는 흡입 플레넘(300)이 고정되나, 실린더(50)의 측벽에 흡입포트가 형성되지 않고 하부 베어링부(70)에 흡입 플레넘(300)과 바로 연통되는 흡입포트(77)가 형성되어, 흡입 플레넘(300)에 저장된 가스가 실린더(50) 측벽을 통하지 않고 바로 압축실(200) 내부로 가스가 공급되도록 되어 있다.13 and 14 are modified examples of the rotary compressor described with reference to FIGS. 10 to 11, and the suction plenum 300 in which gas is temporarily supplied and stored under the lower bearing part 70 is also stored in the rotary compressor of this embodiment. ) Is fixed, but the suction port is not formed on the side wall of the cylinder 50, and the suction port 77 is formed in the lower bearing portion 70 to directly communicate with the suction plenum 300, the suction plenum 300 The gas stored in the gas is supplied directly into the compression chamber 200 without passing through the side wall of the cylinder 50.
여기서, 상기 흡입포트(77)는 베인(90)과 인접한 위치에 형성된다. 그리고, 전술한 실시예들과 마찬가지로 상기 베인(90)을 중심으로 흡입포트(51)의 반대편에는 상측의 상부 베어링부(60)로 연통되는 1개의 토출포트(61)가 형성된다. Here, the suction port 77 is formed at a position adjacent to the vane (90). As in the above-described embodiments, one discharge port 61 is formed on the opposite side of the suction port 51 around the vane 90 to communicate with the upper bearing part 60 on the upper side.
그리고, 상기 하부 베어링부(70)의 흡입포트(77)와 소정 각도 이격된 위치에 역시 흡입 플레넘(300)과 바로 연통되는 바이패스포트(78)가 형성된다. 상기 하부 베어링부(70)의 하부에는 작동모드에 따라 상기 바이패스포트(78)를 선택적으로 개폐하는 솔레노이드밸브(550)가 설치된다.In addition, a bypass port 78 which is directly in communication with the suction plenum 300 is formed at a position spaced a predetermined angle from the suction port 77 of the lower bearing part 70. A solenoid valve 550 for selectively opening and closing the bypass port 78 is installed at a lower portion of the lower bearing part 70 according to an operation mode.
이 실시예의 로터리 압축기는, 파워모드시 상기 솔레노이드밸브(550)가 바이패스포트(78)를 폐쇄한 상태에서 흡입 플레넘(300)으로 가스가 일차적으로 공급된 후 흡입포트(77)를 통해 압축실(200) 내부로 공급되어 압축이 이루어지고, 세이빙모드시에는 상기 솔레노이드밸브(550)가 바이패스포트(78)를 개방하게 되므로 흡입포트(77) 및 바이패스포트(78)를 통해 가스가 유통되면서 압축이 이루어진다. In the rotary compressor of the present embodiment, after the solenoid valve 550 closes the bypass port 78 in the power mode, gas is first supplied to the suction plenum 300 and then the compression chamber through the suction port 77. (200) is supplied to the inside is compressed, and in the saving mode, the solenoid valve 550 opens the bypass port 78, so the gas flows through the suction port 77 and the bypass port 78 and compressed. This is done.
이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 롤러를 일방향으로 회전시키면서 작동모드에 따라 압축이 진행되는 시점을 다르게 함으로써 상이한 압축용량을 제공할 수 있다.As described above, according to the present invention, different compression capacities can be provided by varying the time point at which compression proceeds according to the operation mode while rotating the roller in one direction.
그리고, 종래에는 이중용량 압축을 구현하기 위해서 여러 가지 장치를 조합하였다. 예를 들어, 이중압축용량을 위하여 압축용량이 다른 2개의 압축기와 인버터를 조합하였다. 이 경우, 구조가 상당히 복잡해지고, 단가가 상승할 수 밖에 없었다. 그러나, 본 발명은 하나의 압축기만으로도 이중용량 압축을 구현할 수 있다. 특히, 본 발명은 종래 로터리 압축기에서 최소한의 부품만을 변경함으로써, 이중용량 압축을 구현할 수 있다.In the related art, various devices have been combined to realize double capacity compression. For example, two compressors and inverters with different compression capacities were combined for double compression capacities. In this case, the structure is considerably complicated and the unit price has to rise. However, the present invention can realize double capacity compression with only one compressor. In particular, the present invention can realize double capacity compression by changing only minimal components in the conventional rotary compressor.
또한, 종래 단일 압축용량을 갖는 압축기는 공기조화기나 냉장고 등의 다양한 운전조건에 적합한 압축용량을 생산할 수 없었다. 이러한 경우, 소비전력이 필요 이상으로 낭비될 수 밖에 없었다. 그러나, 본 발명은 기기의 운전조건에 대응하는 적합한 압축용량을 생산할 수 있으므로 소비전력을 줄일 수 있다.In addition, the conventional compressor having a single compression capacity could not produce a compression capacity suitable for various operating conditions such as an air conditioner or a refrigerator. In this case, power consumption was inevitably wasted more than necessary. However, the present invention can produce a suitable compression capacity corresponding to the operating conditions of the device, thereby reducing the power consumption.
이와 더불어, 본 발명의 로터리 압축기는 이중압축용량을 생산함에 있어서 기존에 설계된 압축실 전체를 사용한다. 이는 본 발명의 압축기가 동일한 실린더 크기, 즉 동일한 유체챔버 크기를 갖는 종래의 로터리 압축기와 적어도 같은 압축용량을 갖는 다는 것을 의미한다. 즉, 본 발명의 로터리 압축기는 실린더 크기등과 같은 기본부품들의 설계변경없이도 종래의 로터리 압축기를 대체할 수 있다. 따라서 본 발명의 로터리 압축기는 압축용량에 대한 고려와 생산단가의 증가없이도 요구되는 시스템에 자유롭게 적용될 수 있다.In addition, the rotary compressor of the present invention uses the entire previously designed compression chamber in producing the double compression capacity. This means that the compressor of the invention has at least the same compression capacity as a conventional rotary compressor having the same cylinder size, ie the same fluid chamber size. That is, the rotary compressor of the present invention can replace the conventional rotary compressor without changing the design of the basic parts such as the cylinder size. Therefore, the rotary compressor of the present invention can be freely applied to the required system without considering the compression capacity and increasing the production cost.
도 1은 본 발명에 따른 로터리 압축기의 일 실시예의 구성을 나타낸 요부 단면도1 is a sectional view showing the main parts of a rotary compressor according to an embodiment of the present invention;
도 2는 도 1의 로터리 압축기의 분해 사시도2 is an exploded perspective view of the rotary compressor of FIG.
도 3은 도 1의 로터리 압축기의 압축부를 나타낸 평면도3 is a plan view showing a compression unit of the rotary compressor of FIG.
도 4는 도 1의 로터리 압축기의 상부 베어링부재의 저면도4 is a bottom view of the upper bearing member of the rotary compressor of FIG.
도 5a 내지 도 5c는 도 1의 로터리 압축기에서 파워모드시 수행되는 압축 과정을 순차적으로 설명하는 압축부의 평면도5A to 5C are plan views illustrating a compression process sequentially explaining a compression process performed in a power mode in the rotary compressor of FIG. 1.
도 6a 내지 도 6c는 도 1의 로터리 압축기에서 세이빙모드시 수행되는 압축 과정을 순차적으로 설명하는 압축부의 평면도6A through 6C are plan views illustrating compression processes sequentially performed in a saving mode in the rotary compressor of FIG. 1.
도 7a 및 도 7b은 도 1의 로터리 압축기의 솔레노이드밸브의 제 1실시예를 나타낸 요부 단면도7A and 7B are principal part sectional views showing the first embodiment of the solenoid valve of the rotary compressor of FIG.
도 8a 및 도 8b는 도 1의 로터리 압축기의 솔레노이드밸브의 제 2실시예를 나타낸 요부 단면도8A and 8B are principal part sectional views showing the second embodiment of the solenoid valve of the rotary compressor of FIG.
도 9a 및 도 9b는 도 1의 로터리 압축기의 솔레노이드밸브의 제 3실시예를 나타낸 요부 단면도9A and 9B are cross-sectional views illustrating main parts of a solenoid valve of the rotary compressor of FIG. 1.
도 10은 본 발명에 따른 로터리 압축기의 다른 실시예를 나타낸 분해 사시도10 is an exploded perspective view showing another embodiment of a rotary compressor according to the present invention;
도 11은 도 10의 로터리 압축기의 요부 단면도FIG. 11 is a sectional view of principal parts of the rotary compressor of FIG. 10; FIG.
도 12는 도 10의 로터리 압축기의 압축부의 평면도12 is a plan view of the compression unit of the rotary compressor of FIG.
도 13은 본 발명에 따른 로터리 압축기의 또 다른 실시예를 나타낸 분해 사시도13 is an exploded perspective view showing another embodiment of a rotary compressor according to the present invention
도 14는 도 13의 로터리 압축기의 압축부의 평면도14 is a plan view of the compression unit of the rotary compressor of FIG.
도 15는 도 14의 I-I선 단면도15 is a cross-sectional view taken along the line I-I of FIG.
* 도면의 주요 부분의 참조부호에 대한 설명 *Explanation of Reference Symbols in Main Parts of Drawings
20 : 스테이터 30 : 로터20: Stator 30: Rotor
40 : 크랭크샤프트 41 : 편심캠부40: crankshaft 41: eccentric cam portion
50 : 실린더 51 : 흡입포트50: cylinder 51: suction port
57 : 바이패스포트 58 : 연결유로57: bypass port 58: connection euro
60 : 상부 베어링부 61 : 토출포트60: upper bearing portion 61: discharge port
66 : 대응 연결유로 70 : 하부 베어링부66: corresponding connection flow path 70: lower bearing part
76, 77 : 흡입포트 78 : 토출포트76, 77: suction port 78: discharge port
80 : 롤러 90 : 베인80: roller 90: vane
200 : 압축실 300 : 흡입 플레넘200: compression chamber 300: suction plenum
500, 510, 520, 530, 550 : 솔레노이드밸브500, 510, 520, 530, 550: Solenoid Valve

Claims (23)

  1. 모터에 의해 회전하는 구동축과;A drive shaft rotating by a motor;
    내부에 소정 용적의 압축실이 형성된 실린더와;A cylinder in which a compression chamber of a predetermined volume is formed;
    외부로부터 상기 압축실 내부로 유체가 흡입되도록 상기 압축실과 연통되는 흡입포트와;A suction port communicating with the compression chamber so that fluid is sucked into the compression chamber from the outside;
    상기 흡입포트와 소정 거리 이격된 위치에 형성된 바이패스포트와; A bypass port formed at a position spaced apart from the suction port by a predetermined distance;
    압축실에서 압축된 유체가 토출되는 토출포트와; A discharge port through which the fluid compressed in the compression chamber is discharged;
    상기 구동축에 편심 결합되어, 상기 압축실 내부에서 편심 회전하면서 압축실의 내벽면을 따라 구름운동하며 압축실 내벽면과 함께 유체의 흡입 및 압축을 위한 공간을 구획하는 롤러와;A roller eccentrically coupled to the drive shaft, the roller eccentrically rotating in the compression chamber and rolling along the inner wall of the compression chamber and partitioning a space for suction and compression of fluid together with the compression chamber inner wall;
    상기 흡입포트와 토출포트 사이에 설치되어 상기 구름부재와 항상 탄력적으로 접촉을 유지하며 압축실을 흡입공간과 토출공간으로 구획하는 베인과;A vane disposed between the suction port and the discharge port to maintain elastic contact with the rolling member at all times and divide the compression chamber into a suction space and a discharge space;
    상기 실린더의 상,하부에서 상기 구동축을 회전가능하게 지지하도록 설치되며, 상기 실린더의 압축실의 상부 및 하부를 각각 폐쇄하는 상부 베어링부 및 하부 베어링부와;An upper bearing part and a lower bearing part installed on the upper and lower parts of the cylinder to rotatably support the driving shaft, and closing the upper and lower parts of the compression chamber of the cylinder, respectively;
    작동모드에 따라 상기 바이패스포트를 선택적으로 개방 및 폐쇄시키는 개폐유닛과;An opening and closing unit for selectively opening and closing the bypass port according to an operation mode;
    외부의 유체 공급원과 연결되어 유체가 일시적으로 흡입되어 임시적으로 저장되는 흡입 플레넘(plenum)과;An intake plenum in connection with an external fluid source for temporarily inhaling and temporarily storing fluid;
    상기 흡입 플레넘과 상기 흡입포트를 연결하여 흡입 플레넘에 저장된 유체를 상기 흡입포트로 안내하는 흡입유로를 포함하여 구성되어;A suction flow passage connecting the suction plenum and the suction port to guide the fluid stored in the suction plenum to the suction port;
    상기 바이패스포트의 개방 및 폐쇄에 따라 압축실 내에 상이한 용적의 압축공간이 형성되도록 한 로터리 압축기.And a compression space of a different volume is formed in the compression chamber according to opening and closing of the bypass port.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 개폐유닛은 상기 모터에 전기적으로 연결되어 모터의 작동에 연동하여 바이패스포트를 개방 및 폐쇄 작동시키도록 된 솔레노이드밸브인 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.The rotary compressor of claim 1, wherein the opening / closing unit is a solenoid valve electrically connected to the motor to open and close the bypass port in conjunction with the operation of the motor.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 흡입포트와 바이패스포트는 실린더 측벽에 압축실과 연통되게 형성되고, 상기 실린더의 측벽에 상기 흡입포트와 바이패스포트를 상호 연통되게 연결하는 연결유로가 형성된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.The rotary compressor of claim 1, wherein the suction port and the bypass port are formed in communication with the compression chamber on the side wall of the cylinder, and a connection flow path is formed on the side wall of the cylinder to connect the suction port and the bypass port to each other. .
  4. 제 3항에 있어서, 상기 연결유로는 상기 실린더의 상부면에 형성된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.4. The rotary compressor of claim 3, wherein the connection channel is formed on an upper surface of the cylinder.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 상부 베어링부의 하부면에 상기 연결유로와 상응하는 대응 연결유로가 형성된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.5. The rotary compressor of claim 4, wherein a corresponding connection channel corresponding to the connection channel is formed on a lower surface of the upper bearing part.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 연결유로는 상기 실린더의 하부면에 형성된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.4. The rotary compressor of claim 3, wherein the connection channel is formed on a lower surface of the cylinder.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 하부 베어링부의 상부면에 상기 연결유로와 상응하는 대응 연결유로가 형성된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.7. The rotary compressor of claim 6, wherein a corresponding connection channel corresponding to the connection channel is formed on an upper surface of the lower bearing part.
  8. 제 3항에 있어서, 상기 개폐유닛은 상기 바이패스포트와 연결유로 간의 연결 부위에 모터와 전기적으로 연결되도록 설치되어, 모터의 작동과 연동하여 상기 바이패스포트와 연결유로를 연통 및 폐쇄시키는 솔레노이드밸브인 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.The solenoid valve of claim 3, wherein the opening / closing unit is installed to be electrically connected to the motor at a connection portion between the bypass port and the connection channel, and communicates and closes the bypass port and the connection channel in conjunction with the operation of the motor. Rotary compressor characterized by.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 솔레노이드밸브는 그 몸체가 상하로 직선 운동하면서 연결유로와 바이패스포트를 상호 연통 및 폐쇄시키도록 된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.9. The rotary compressor of claim 8, wherein the solenoid valve is configured to communicate with and close the connection flow path and the bypass port while the body moves linearly up and down.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 솔레노이드밸브의 몸체 하부에 솔레노이드밸브를 탄성적으로 지지하는 탄성부재가 설치된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.10. The rotary compressor of claim 9, wherein an elastic member for elastically supporting the solenoid valve is installed under the body of the solenoid valve.
  11. 제 8항에 있어서, 상기 솔레노이드밸브는 그 몸체가 일방향 또는 양방향으로 회전 운동하면서 바이스패스구와 연결유로를 연통 및 폐쇄시키도록 된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.9. The rotary compressor of claim 8, wherein the solenoid valve is configured to communicate with and close the vice pass port and the connection passage while the body rotates in one or both directions.
  12. 제 9항 또는 11항에 있어서, 상기 솔레노이드밸브의 몸체는 원기둥 또는 다각기둥 형태의 몸체를 갖는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.12. The rotary compressor of claim 9 or 11, wherein the body of the solenoid valve has a cylindrical or polygonal cylinder.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 솔레노이드밸브의 몸체에 일단이 상기 바이패스포트와 연통되고 타단이 상기 연결유로와 연통되는 유체가이드홀이 형성된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.13. The rotary compressor of claim 12, wherein a fluid guide hole is formed in the body of the solenoid valve so that one end of the solenoid valve communicates with the bypass port and the other end of the solenoid valve communicates with the connection passage.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 유체가이드홀은 상기 몸체에 일자형으로 형성된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.The rotary compressor of claim 13, wherein the fluid guide hole is formed in a straight shape in the body.
  15. 제 13항에 있어서, 상기 유체가이드홀은 상기 몸체에 'ㄱ'자형으로 형성된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.The rotary compressor of claim 13, wherein the fluid guide hole is formed in a '-' shape in the body.
  16. 제 1항에 있어서, 상기 흡입포트와 토출포트는 상기 베인을 중심으로 베인의 양측에 근접하게 설치된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.2. The rotary compressor of claim 1, wherein the suction port and the discharge port are installed close to both sides of the vane with respect to the vane.
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  18. 제 1항에 있어서, 상기 흡입 플레넘과 바이패스포트를 연결하는 바이패스유로를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.The rotary compressor of claim 1, further comprising a bypass flow passage connecting the suction plenum and the bypass port.
  19. 제 1항에 있어서, 상기 흡입 플레넘은 하부 베어링부의 하측에 설치된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.2. The rotary compressor of claim 1, wherein the suction plenum is installed under the lower bearing part.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 흡입유로는 상기 하부 베어링부를 관통하여 흡입포트로 연결되는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.20. The rotary compressor of claim 19, wherein the suction passage is connected to the suction port through the lower bearing part.
  21. 제 19항에 있어서, 상기 흡입유로는 상기 하부 베어링부의 외부에서 상기 흡입 플레넘의 일측과 상기 흡입포트를 연결하는 흡입관으로 구성된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.20. The rotary compressor of claim 19, wherein the suction flow passage comprises a suction pipe connecting one side of the suction plenum and the suction port to the outside of the lower bearing part.
  22. 제 18항에 있어서, 상기 바이패스유로는 상기 하부 베어링부를 관통하여 바이패스포트에 연결되는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.19. The rotary compressor of claim 18, wherein the bypass passage is connected to the bypass port through the lower bearing part.
  23. 제 18항에 있어서, 상기 바이패스유로는 상기 하부 베어링부의 외부에서 상기 흡입 플레넘의 일측과 상기 바이패스포트를 연결하는 바이패스관으로 구성된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.19. The rotary compressor of claim 18, wherein the bypass passage comprises a bypass tube connecting one side of the suction plenum and the bypass port to the outside of the lower bearing part.
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