KR100565338B1

KR100565338B1 - 용량가변형 복식 로터리 압축기 및 그 운전 방법 및 이를 구비한 에어콘 및 그 운전 방법

Info

Publication number: KR100565338B1
Application number: KR1020040063566A
Authority: KR
Inventors: 황선웅; 홍성재; 박경준; 김진국; 배지영
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-08-12
Filing date: 2004-08-12
Publication date: 2006-03-30
Also published as: EP1792083A4; CN101065580A; US7976287B2; CN100523508C; US20080031756A1; EP1792083A1; KR20060014845A; ES2414292T3; WO2006016763A1; EP1792083B1; JP4473310B2; JP2008509342A

Abstract

본 발명은 용량가변형 복식 로터리 압축기 및 그 운전 방법 및 이를 적용한 에어콘 및 그 에어콘의 운전 방법에 관한 것으로, 본 발명은 제1 실린더 및 제2 실린더의 각 흡입구에 각각 연결하여 흡입압 또는 토출압의 냉매를 교차 공급하는 제1 실린더측 압력가변수단 및 제2 실린더측 압력가변수단과, 제1 실린더측 압력가변수단 및 제2 실린더측 압력가변수단을 구비한 각 실린더의 베인슬릿에 각각 연결하여 상기한 제1 실린더측 압력가변수단 및 제2 실린더측 압력가변수단과 함께 흡입압과 토출압의 냉매를 교차 공급하는 제1 베인측 압력가변수단 및 제2 베인측 압력가변수단과, 제1 베인측 압력가변수단 및 제2 베인측 압력가변수단을 구비한 각 실린더의 베인슬릿과 이에 결합하는 제1 베인 및 제2 베인 사이에 각각 설치하여 상기한 각 베인을 지지하는 제1 베인지지수단 및 제2 베인지지수단을 포함함으로써, 베인이 기동시 또는 운전전환시에도 신속하고 안정적으로 롤링피스톤과의 접촉상태를 유지할 수 있도록 하고, 이를 통해 용량가변시 베인에 의한 이상소음을 방지하여 압축기의 소음을 크게 줄일 수 있다. 또, 각 압축기구부를 교차 운전시켜 압축기의 용량 가변을 세분화하여 에어콘과 같은 조립제품의 다양한 요구에 부응할 수 있고 불필요한 전력소비량를 낮춰 에너지 효율을 높일 수 있다.

Description

용량가변형 복식 로터리 압축기 및 그 운전 방법 및 이를 구비한 에어콘 및 그 운전 방법{CAPACITY VARIABLE TYPE TWIN ROTARY COMPRESSOR AND DRIVING METHOD THEREOF AND AIRCONDITIONER WITH THIS AND DRIVING METHOD THEREOF}

도 1은 종래 용량가변형 복식 로터리 압축기의 일례를 보인 종단면도.

도 2는 종래 용량가변형 복식 로터리 압축기에서 용량가변을 위한 계통도,

도 3 내지 도 6은 종래 용량가변형 복식 로터리 압축기에서 각각의 운전상태에 따른 베인의 변화를 보인 평면도,

도 7은 본 발명 용량가변형 복식 로터리 압축기의 일례에서 용량가변을 위한 계통도,
도 8은 본 발명 용량가변형 복식 로터리 압축기에서 제1 압축기구부를 보인 평면도,

도 9 내지 도 12는 본 발명 용량가변형 복식 로터리 압축기에서 제2 압축기구부에 대한 각각의 운전상태에 따른 베인의 변화를 보인 평면도,

도 13은 본 발명 용량가변형 복식 로터리 압축기의 다른 실시예에서 용량가변을 위한 계통도,

도 14 내지 도 17은 본 발명 용량가변형 복식 로터리 압축기의 다른 실시예에서 양측 압축기구부에 대한 각각의 운전상태에 따른 베인의 변화를 보인 평면도.

도 18은 본 발명 용량가변형 복식 로터리 압축기를 구비한 에어콘의 운전 방법을 보인 순서도,

도 19는 전술한 에어콘 운전 방법에 의한 일례를 시간에 따라 보인 전개도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1 : 케이싱 2 : 전동기구부

3 : 회전축 110,210 : 제1 압축기구부

111,211 : 제1 실린더 111a,211a : 제1 베인슬릿

111b,211b : 제1 흡입구 111c,211c : 제1 토출홈

112,212 : 메인베어링 113,213 : 미들베어링

114,214 : 제1 롤링피스톤 115,215 : 제1 베인

116,216 : 제1 베인스프링 120,220 : 제2 압축기구부

121,221 : 제2 실린더 121a,221a : 제2 베인슬릿

121b,221b : 제2 흡입구 121c,221c : 제2 토출홈

122,222 : 서브베어링 123,223 : 제2 롤링피스톤

124,224 : 제2 베인 125,225 : 제2 베인스프링

130,230 : 어큐뮬레이터 131,132 : 제1,제2 출구

140 : 냉매절환밸브 141,241 : 제1 흡입측 입구

142,242 : 제1 실린더측 출구 143,243 : 제1 베인측 출구

144,244 : 제1 토출측 입구 151~153 : 제1~제3 냉매안내관

154 : 바이패스관 160,171,172 : 토출측 개폐밸브

231,232 : 어큐뮬레이터의 제1,제2 출구 240,250 : 제1,제2 냉매절환밸브

251 : 제2 흡입측 입구 252 : 제2 실린더측 출구

253 : 제2 베인측 출구 254 : 제2 토출측 입구

261~263 : 제1~제3 냉매안내관 264,268 : 제1,제2 바이패스관

265~267 : 제4~제6 냉매안내관 271,272 : 토출측 개폐밸브

본 발명은 용량가변형 복식 로터리 압축기에 관한 것으로, 특히 용량가변시 발생할 수 있는 베인점핑 현상을 방지하고 다양한 용량가변운전을 할 수 있는 용량가변형 복식 로터리 압축기 및 그 운전 방법 및 이를 적용한 에어콘 및 그 에어콘의 운전 방법에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 기계적 에너지를 압축성 유체의 압축에너지로 변환시키는 것으로, 통상 왕복동식 및 스크롤식 및 원심식 그리고 베인식으로 구분할 수 있다. 로터리 압축기는 주로 에어콘과 같은 공기조화기에 적용하는 것으로, 최근 들어 에어콘의 기능이 다양해지는 추세에 부응하여 로터리 압축기도 용량을 가변할 수 있는 제품을 요구하는 실정이다. 이를 위해 압축기의 회전수를 제어하여 압축기 용량을 가변하는 방식이 주로 알려져 있으나 이는 복잡한 제어기(controller)를 구비하여야 하므로 제품가격이 상승하는 요인이 되었던 바 저렴하면서도 안정성이 있는 용량 가변 장치를 제공할 필요가 있다. 본 발명은 이에 대한 것이다.

도 1은 종래 복식 로터리 압축기의 일례를 보인 종단면도이고, 도 2는 종래 용량가변형 복식 로터리 압축기에서 용량가변을 위한 계통도이며, 도 3 내지 도 6 은 종래 용량가변형 복식 로터리 압축기에서 각각의 운전상태에 따른 베인의 변화를 보인 평면도이다.

이에 도시한 바와 같이 종래의 복식 로터리 압축기는, 도 1에서와 같이 가스흡입관(SP)과 가스토출관(DP)을 연통 설치하는 케이싱(1)과, 케이싱(1)의 상측에 설치하여 회전력을 발생하도록 고정자(2a)와 회전자(2b)로 된 전동기구부(2)와, 케이싱(1)의 하측에 상하로 설치하여 상기 전동기구부(2)에서 발생하는 회전력을 회전축(3)에 의해 전달받아 냉매를 각각 압축하는 제1 압축기구부(10) 및 제2 압축기구부(20)로 구성하고 있다.

또, 도 2에서와 같이 가스흡입관(SP)과 각 압축기구부(10)(20) 사이에는 흡입냉매에서 액냉매를 분리하는 한 개의 어큐뮬레이터(4)를 설치하고, 어큐뮬레이터(4)의 출구와 가스토출관(DP)의 사이에는 냉매를 절환하여 제2 압축기구부에 공급하도록 3방밸브로 된 냉매절환밸브(5)를 설치하고 있다.

또, 어큐뮬레이터(4)의 출구는 각각 후술할 제1 실린더(11)의 흡입구(11a)와 냉매절환밸브(5)의 흡입측 입구(5a)에 연결하고, 가스토출관(DP)의 중간에는 바이패스관(32)을 분관하여 상기한 냉매절환밸브(5)의 토출측 입구(5b)에 연결하며, 냉매절환밸브(5)의 흡입측 출구(5c)는 제2 압축기구부(20)의 흡입측에 연결하고 있다.

제1 압축기구부(10)는 도 1 및 도 2에서와 같이 환형으로 형성하여 케이싱(1)의 내부에 설치하는 제1 실린더(11)와, 제1 실린더(11)의 상하 양측을 복개하여 함께 제1 내부공간(V1)을 이루면서 상기한 회전축을 반경방향으로 지지하는 메인베 어링(12) 및 미들베어링(13)과, 회전축(3)의 상측 편심부에 회전 가능하게 결합하여 제1 실린더(11)의 제1 내부공간(V1)에서 선회하면서 냉매를 압축하는 제1 롤링피스톤(14)과, 제1 롤링피스톤(14)의 외주면에 압접하도록 제1 실린더(11)에 반경방향으로 이동 가능하게 결합하여 상기 제1 실린더(11)의 제1 내부공간(V1)을 제1 흡입실과 제1 압축실로 각각 구획하는 제1 베인(미도시)과, 메인베어링(12)의 중앙부근에 구비한 제1 토출포트(12a) 선단에 개폐 가능하게 결합하여 제1 압축실에서 토출되는 냉매가스의 토출을 조절하는 제1 토출밸브(15)를 포함하고 있다.

제1 실린더(11)는 제1 내부공간(V1)을 이루는 내주면의 일측에 상기한 제1 베인(미도시)을 삽입하여 반경방향으로 왕복운동을 하는 제1 베인슬릿(미도시)을 형성하고, 제1 베인슬릿의 일측에는 상기한 어큐뮬레이터(4)의 출구에 연통하여 흡입냉매를 유도하는 제1 흡입구(11a)를 형성하며, 제1 베인슬릿의 타측에는 제1 압축실에서 토출되는 냉매를 케이싱(1) 내부로 토출하는 제1 토출홈(11b)을 형성하고 있다.

제2 압축기구부(20)는 도 1 내지 도 3에서와 같이 환형으로 형성하여 케이싱(1) 내부의 제1 실린더(11) 하측에 설치하는 제2 실린더(21)와, 제2 실린더(21)의 상하 양측을 복개하여 함께 제2 내부공간(V1)을 이루면서 상기한 회전축(3)을 반경방향 및 축방향으로 지지하는 미들베어링(13) 및 서브베어링(22)과, 회전축(3)의 하측 편심부에 회전 가능하게 결합하여 제2 실린더(21)의 제2 내부공간(V2)에서 선회하면서 냉매를 압축하는 제2 롤링피스톤(23)과, 제2 롤링피스톤(23)의 외주면에 압접하도록 제2 실린더(21)에 반경방향으로 이동 가능하게 결합하여 상기 제2 실린 더(21)의 제2 내부공간(V2)을 제2 흡입실과 제2 압축실로 각각 구획하는 제2 베인(도 3에 도시)(24)과, 서브베어링(22)의 중앙부근에 구비한 제2 토출포트(22a) 선단에 개폐 가능하게 결합하여 제2 압축실에서 토출되는 냉매가스의 토출을 조절하는 제2 토출밸브(25)를 포함하고 있다.

제2 실린더(21)는 제2 내부공간(V2)을 이루는 내주면의 일측에 상기한 제2 베인(24)이 반경방향으로 왕복운동을 하도록 제2 베인슬릿(21a)을 형성하고, 제2 베인슬릿(21a)의 일측에는 상기한 냉매절환밸브(5)의 흡입측 출구(5c)에 제2 냉매안내관(33)으로 연결하여 흡입냉매 또는 토출냉매가 유입되도록 제2 흡입구(21b)를 형성하며, 제2 베인슬릿(21a)의 타측에는 제2 압축실에서 토출되는 냉매를 케이싱(1) 내부로 토출하는 제2 토출홈(21c)을 형성하고 있다.

제2 베인슬릿(21a)의 후방단에는 케이싱(1)의 내부와 연통하여 상기한 제2 베인(24)의 후방측이 케이싱(1)의 내부압력에 영향을 받도록 확장홈(21d)을 형성하고, 그 확장홈(21d)에는 상기한 제2 베인(24)을 당기도록 영구자석(26)을 설치하고 있다.

도면중 미설명 부호인 31은 제1 냉매안내관이다.

상기와 같은 종래 복식 로터리 압축기는 다음과 같이 동작한다.

즉, 전동기구부(2)의 고정자(2a)에 전원을 인가하여 회전자(2b)가 회전하면, 회전축(3)이 회전자(2b)와 함께 회전하면서 전동기구부(2)의 회전력을 제1 압축기구부(10)와 제2 압축기구부(20)에 전달하고, 에어콘에서의 필요 용량에 따라 제1 압축기구부(10)와 제2 압축기구부(20)가 함께 파워(power)운전을 하여 대용량의 냉 력을 발생하거나 또는 제1 압축기구부(10)만 파워운전을 하고 제2 압축기구부는 세이빙(saving)운전을 하여 소용량의 냉력을 발생한다.

여기서, 복식 로터리 압축기의 제2 압축기구부에 대한 각 운전상태를 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 도 3에서와 같이 기동(starting)상태인 경우에는 냉매절환밸브(5)의 흡입측 입구(5a)와 흡입측 출구(5c)를 연통시켜 평형압 상태의 냉매가스가 제2 흡입구(21b)를 통해 제2 실린더(21)의 제2 내부공간(V2)으로 흡입되나, 케이싱(1) 내부의 압력이 아직 평형압(Pb) 상태를 유지함에 따라 제2 베인(24)의 후방단을 미는 냉매가스의 압력(Pb)과 제2 내부공간(V2)의 압축실 압력(Pb)이 대략 평형상태를 유지한다. 이에 따라 제2 베인(24)은 영구자석(26)의 자력에 끌려 제2 베인슬릿(21a)의 바깥쪽으로 이동을 하면서 제2 롤링피스톤(23)과 이격되어 압축이 일어나지 않게 된다. 이 상태에서 케이싱(1)의 내부압력이 상승하여 제2 베인(24)이 영구자석(26)에서 떨어져 제2 롤링피스톤(23)에 접촉하였다가 자력에 의해 다시 영구자석(26)에 붙는 소위 베인점핑(vane jumping) 현상이 반복적으로 발생하게 된다.

다음, 도 4에서와 같이 파워(power)상태인 경우에는 전술한 기동상태에서 운전을 지속함에 따라 케이싱(1) 내부의 압력이 급격하게 토출압(Pd)으로 상승하는 반면 제2 내부공간(V2)으로 흡입되는 냉매가스의 압력은 흡입압(Ps)으로 낮아진다. 이에 따라 제2 베인(24)의 후방측 압력이 전방측 압력에 비해 상당히 높아지면서 제2 베인(24)이 영구자석(26)에서 이격되어 제2 롤링피스톤(23)의 외주면에 압접되므로 냉매가스의 압축이 실시된다.

다음, 도 5에서와 같이 세이빙(saving)상태인 경우에는 냉매절환밸브(5)가 작동하여 토출측 입구(5b)와 흡입측 출구(5c)가 연통함에 따라 토출압(Pd)의 냉매가스 일부가 제2 실린더(21)의 제2 내부공간(V2)으로 유입된다. 이때 케이싱(1)의 내부압력은 여전히 토출압(Pd) 상태를 유지함에 따라 결국 제2 베인(24)의 후방측 압력과 전방측 압력이 평형상태가 되면서 자력에 의해 제2 베인(24)이 영구자석(26)이 있는 후방측으로 이동하여 제2 롤링피스톤(23)과 이격되므로 제2 실린더(21)에서는 압축이 일어나지 않게 된다.

한편, 운전상태가 전환될 때 예컨대 도 5에서와 같이 제2 압축기구부(20)가 세이빙상태에서 파워상태로 전환되는 경우에는 제2 흡입구(21b)로 유입되는 냉매가스의 압력이 토출압(Pd)에서 흡입압(Ps)로 바뀌는 순간 일정 압력구간 동안 제2 베인(24)과 제2 롤링피스톤(23) 사이의 접촉이 불안정해지면서 상기한 베인 펌핑 현상이 다시 나타난다. 즉, 냉매절환밸브(5)에서 흡입측 입구(5a)와 흡입측 출구(5c)가 연통하는 순간의 압력은 토출압(Pd) 보다 약간 감소하여 중간압(Pd-α)이 되는 반면 케이싱(1) 내부의 압력은 여전히 토출압(Pd)을 유지함에 따라 차압에 의한 힘이 영구자석(26)의 자력에 의한 힘 보다 커져 제2 베인(24)은 자력을 이기고 제2 롤링피스톤(23)에 접촉하여 제2 내부공간(V2)이 압축실과 흡입실이 분리되면서 제2 실린더(21)의 내부공간(V2)에서 압축이 진행된다. 하지만 제2 내부공간(V2)의 압축실 압력이 다시 토출압(Pd)에 도달하는 순간 차압에 의한 힘 보다 자력에 의한 힘이 더 커지면서 제2 베인(24)은 영구자석에(26)에 의해 후퇴하여 제2 롤링피스톤(23)과 이격됨에 따라 압축이 일어나지 않으면서 파워상태로 전환되는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래의 용량가변형 복식 로터리 압축기에 있어서는, 압축기의 기동시 또는 운전전환시 차압과 자력의 불균형에 의해 제2 베인(24)이 제2 롤링피스톤(23)에서 착탈되는 이른바 베인 점핑 현상이 발생하면서 압축기의 이상소음을 가중시키는 것은 물론 이를 고려하여 기동시 압축기 소음을 줄이기 위하여는 제2 베인(24)이 제2 롤링피스톤(23)으로부터 완전히 분리된 상태, 즉 세이빙 모드로만 기동을 하여야 하는 문제점이 있었다.

또, 종래의 용량가변형 복식 로터리 압축기에서, 제2 압축기구부(20)는 가변운전을 하는 반면 제1 압축기구부(10)는 항상 정상 운전을 실시함에 따라 2단 용량가변운전은 할 수 있도록 구성하는 것이나, 이는 에어콘 기능을 다양하게 조절하는데 한계가 있을 뿐만 아니라 필요 이상의 냉력을 발생하면서 불필요한 소비전력을 가중시켜 에너지 효율이 저하되는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 용량가변형 복식 로터리 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 압축기의 기동시 또는 운전전환시 베인의 점핑 현상을 없애 압축기의 이상소음을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 이를 통해 압축기를 세이빙 모드 외에 파워모드로도 기동할 수 있는 용량가변형 복식 로터리 압축기 및 그 운전 방법 및 이를 적용한 에어콘 및 그 에어콘의 운전방법을 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

또, 압축기의 용량가변 범위를 세분화하여 에어콘의 다양한 기능을 가능토록 하는 것은 물론 전력소비량을 줄여 에너지 효율을 높일 수 있는 용량가변형 복식 로터리 압축기 및 그 운전 방법 및 이를 적용한 에어콘 및 그 에어콘의 운전방법을 제공하려는데도 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 소정의 내부공간을 구비하고 그 내부공간에 연통하도록 가스토출관을 연결하는 케이싱과, 케이싱의 내부공간에 서로 구획되도록 고정 설치하고 각 베인슬릿을 중심으로 원주방향의 양측에 가스흡입관을 직접 연결하는 흡입구와 상기 가스토출관에 연통하는 토출포트를 각각 구비하며 어느 한 쪽 베인슬릿의 외경측에 케이싱의 내부공간과 분리되도록 확장홈을 형성하는 제1 실린더 및 제2 실린더와, 각 실린더의 베인슬릿에 반경방향으로 미끄러지게 각각 삽입하는 제1 베인 및 제2 베인과, 각 베인과 각각 압접하도록 회전축의 각 편심부에 삽입하여 상기한 실린더의 내부에서 각각 선회운동을 하면서 냉매를 압축하는 제1 롤링피스톤 및 제2 롤링피스톤과, 케이싱의 내부공간과 분리된 확장홈에 직접 연결하여 흡입압 또는 토출압의 냉매를 필요에 따라 교차 공급함으로써 베인이 해당 롤링피스톤과 압접되어 파워운전을 하거나 또는 이격되어 세이빙운전을 하도록 하는 베인측 압력가변수단과, 베인측 압력가변수단을 구비하는 가스흡입관의 중간에 설치하여 해당 실린더에 흡입압 또는 토출압의 냉매를 필요에 따라 교차 공급함으로써 상기한 베인측 압력가변수단과 함께 그 베인이 롤링피스톤과 압접되거나 이격되도록 하는 실린더측 압력가변수단과, 베인측 압력가변수단이 연결되는 실린더의 확장홈에 설치하여 해당 베인의 후방면을 롤링피스톤 방향으로 지지하는 베인지지수단을 포함한 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기를 제공한다.

또, 소정의 내부공간을 구비하고 그 내부공간에 연통하도록 가스토출관을 연결하는 케이싱과, 케이싱의 내부공간에 서로 구획되도록 고정 설치하고 각 베인슬릿을 중심으로 원주방향의 양측에 가스흡입관을 직접 연결하는 흡입구와 상기 가스토출관에 연통하는 토출포트를 각각 구비하며 양쪽 베인슬릿의 외경측에 케이싱의 내부공간과 분리되는 확장홈을 각각 형성하는 제1 실린더 및 제2 실린더와, 각 실린더의 베인슬릿에 반경방향으로 미끄러지게 각각 삽입하는 제1 베인 및 제2 베인과, 각 베인과 각각 압접하도록 회전축의 각 편심부에 삽입하여 상기한 실린더의 내부에서 각각 선회운동을 하면서 냉매를 압축하는 제1 롤링피스톤 및 제2 롤링피스톤과, 케이싱의 내부공간과 분리된 확장홈에 직접 연결하여 흡입압 또는 토출압의 냉매를 필요에 따라 교차 공급함으로써 베인이 해당 롤링피스톤과 압접되어 파워운전을 하거나 또는 이격되어 세이빙운전을 하도록 하는 제1 베인측 압력가변수단 및 제2 베인측 압력가변수단과, 각 가스흡입관의 중간에 설치하여 양쪽 실린더에 흡입압 또는 토출압의 냉매를 필요에 따라 교차 공급함으로써 상기한 각각의 베인측 압력가변수단과 함께 양쪽 베인이 해당 롤링피스톤과 압접되거나 이격되도록 하는 제1 실린더측 압력가변수단 및 제2 실린더측 압력가변수단과, 베인측 압력가변수단이 연결되는 양쪽 실린더의 확장홈에 각각 설치하여 해당 베인의 후방면을 각각의 롤링피스톤 방향으로 지지하는 제1 베인지지수단 및 제2 베인지지수단을 더 포함한 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기를 제공한다.

또, 앞의 압축기를 운전하는 중에 케이싱의 내부공간과 분리된 확장홈을 가지는 실린더의 기동운전시에는 그 실린더의 흡입구와 확장홈에 동일한 압력의 냉매를 공급하여 해당 베인이 베인지지수단에 의해 롤링피스톤의 외주면에 항상 접촉하면서 냉매를 압축하도록 해당 실린더측 압력가변수단과 베인측 압력가변수단을 조절하는 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기의 운전 방법을 제공한다.

또, 앞의 압축기를 운전하는 중에 케이싱의 내부공간과 분리된 확장홈을 가지는 실린더의 파워운전시에는 그 실린더의 흡입구에는 흡입압이, 그 확장홈에는 토출압의 냉매가 공급되도록 하여 해당 베인이 실린더의 내부압력과 확장홈내 압력 사이의 차압 그리고 해당 베인지지수단의 반발력에 의해 롤링피스톤의 외주면에 항상 접촉하면서 냉매를 압축하도록 해당 실린더측 압력가변수단과 베인측 압력가변수단을 조절하는 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기의 운전 방법을 제공한다.

또, 앞의 압축기를 운전하는 중에 케이싱의 내부공간과 분리된 확장홈을 가지는 실린더의 세이빙운전시에는 그 실린더의 흡입구에는 토출압이, 그 확장홈에는 흡입압의 냉매가 공급되도록 하여 해당 베인이 실린더의 내부압력에 의해 확장홈 내부의 압력과 베인지지수단의 반발력을 이기고 후방측으로 밀려나 롤링피스톤의 외주면에서 이격되면서 냉매가 압축실에서 흡입실로 누설되도록 해당 실린더측 압력가변수단과 베인측 압력가변수단을 조절하는 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기의 운전 방법을 제공한다.

또, 앞의 압축기를 운전하는 중에 케이싱의 내부공간과 분리된 확장홈을 가지는 실린더의 세이빙운전에서 파워운전으로의 전환시에는 그 실린더의 내부공간에는 토출압 보다 점진적으로 작아지는 제1 중간압의 냉매가, 그 확장홈에는 흡입압 보다 점진적으로 커지는 제2 중간압의 냉매가 공급되도록 하여 해당 베인이 제2 중간압과 제1 중간압의 차압과 해당 베인지지수단의 반발력에 의해 롤링피스톤의 외주면에 항상 접촉되면서 냉매를 압축하도록 해당 실린더측 압력가변수단과 베인측 압력가변수단을 조절하는 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기의 운전 방법을 제공한다.
또, 앞의 압축기를 구비하는 에어콘을 제공한다.

또, 앞에서의 운전방법에 의해 작동하는 압축기를 구비한 에어콘에서, 실내온도를 검출하여 그 실내온도가 [희망온도 + A℃]에 도달하면 압축기를 파워운전모드로 전환하는 단계와, 실내온도가 희망온도에 도달하면 압축기를 세이빙운전모드로 전환하는 단계와, 실내온도가 다시 상승하여 [희망온도 + A℃]에 연속으로 2분 이상 존재하면 다시 파워운전모드로 전환하는 반면 실내온도가 떨어져서 [희망온도 - B℃]에 도달하면 압축기를 정지하는 단계로 수행하는 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기를 구비한 에어콘의 운전 방법을 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 용량가변형 복식 로터리 압축기 및 그 운전 방법을 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 7은 본 발명 용량가변형 복식 로터리 압축기의 일례를 보인 종단면도이고. 도 8은 본 발명 용량가변형 복식 로터리 압축기에서 제1 압축기구부를 보인 평면도이며, 도 9 내지 도 12는 본 발명 용량가변형 복식 로터리 압축기에서 제2 압축기구부에 대한 각각의 운전상태에 따른 베인의 변화를 보인 평면도이다.

이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 용량가변형 복식 로터리 압축기는, 가스흡입관(SP)과 가스토출관(DP)을 연통 설치하는 케이싱(1)과, 케이싱(1)의 상측에 설치하여 회전력을 발생하는 전동기구부(2)와, 케이싱(1)의 하측에 상하로 설치하여 상기 전동기구부(2)에서 발생하는 회전력을 회전축(3)에 의해 전달받아 냉매를 각각 압축하는 제1 압축기구부(110) 및 제2 압축기구부(120)를 포함한다.

또, 가스흡입관(SP)과 각 압축기구부(110)(120) 사이에는 흡입냉매에서 액냉매를 분리하는 한 개의 어큐뮬레이터(130)를 설치하고, 어큐뮬레이터(130)의 출구와 가스토출관(DP)의 사이에는 냉매를 절환하여 제2 압축기구부(120)에 공급하도록 4방밸브로 된 냉매절환밸브(140)를 설치하여 이루어진다.

또, 어큐뮬레이터(130)의 제1 출구(131)는 후술할 실린더(111)의 흡입구(111b)에 연결하고, 어큐뮬레이터(130)의 제2 출구(132)는 후술할 냉매절환밸브(140)의 흡입측 입구(141)에 제3 냉매안내관(163)으로 연결하여 이루어진다.

제1 압축기구부(110)는 환형으로 형성하여 케이싱(1)의 내부에 설치하는 제1 실린더(111)와, 제1 실린더(111)의 상하 양측을 복개하여 함께 제1 내부공간(V1)을 이루면서 상기한 회전축(3)을 반경방향으로 지지하는 메인베어링(112) 및 미들베어링(113)과, 회전축(3)의 상측 편심부에 회전 가능하게 결합하여 제1 실린더(111)의 제1 내부공간(V1)에서 선회하면서 냉매를 압축하는 제1 롤링피스톤(114)과, 제1 롤링피스톤(114)의 외주면에 압접하도록 제1 실린더(111)에 반경방향으로 이동 가능하게 결합하여 상기 제1 실린더(111)의 제1 내부공간(V1)을 제1 흡입실과 제1 압축실로 각각 구획하는 제1 베인(115)과, 제1 베인(115)의 후방측을 탄력 지지하도록 압축스프링으로 된 제1 베인스프링(116)과, 메인베어링(112)의 중앙부근에 구비한 제1 토출포트(도 1에 도시)(12a) 선단에 개폐 가능하게 결합하여 제1 내부공간(V1)의 압축실에서 토출되는 냉매가스의 토출을 조절하는 제1 토출밸브(도 1에 도시)(15)를 포함한다.

제1 실린더(111)는 제1 내부공간(V1)을 이루는 내주면의 일측에 상기한 제1 베인(115)이 반경방향으로 왕복운동을 하도록 제1 베인슬릿(111a)을 형성하고, 제1 베인슬릿(111a)을 중심으로 원주방향의 일측에는 냉매를 제1 내부공간(V1)으로 유도하는 제1 흡입구(111b)를 반경방향으로 형성하며, 제1 베인슬릿(111a)을 중심으로 원주방향의 타측에는 냉매를 케이싱(1)의 내부로 토출하는 제1 토출홈(111c)을 축방향으로 형성한다.

제1 베인슬릿(111a)은 그 내부에 상기한 제1 베인(115)을 반경방향으로 미끄러지게 삽입하여 설치하고, 그 후방단에는 제1 확장홈(111d)을 형성하며, 그 후방측, 즉 제1 확장홈(111d)에는 상기한 제1 베인(115)을 탄력적으로 지지하도록 압축스프링으로 된 제1 베인스프링(116)을 설치하여 이루어진다.

제1 흡입구(111b)는 제1 실린더(111)의 외주면에서 내주면으로 관통하도록 반경방향으로 형성하고, 그 입구단이 상기한 어큐뮬레이터(130)의 제1 출구(131)에 직접 연통하여 이루어진다.

또, 제1 흡입구(111b)와 제1 토출홈(111c)은 후술할 제2 흡입구(121b) 및 제2 토출홈(121c)와 각각 상이한 축 선상에 형성할 수도 있으나 압축기를 정밀하게 제어하기 위하여는 동일 축 선상에 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 제1 베인(115)은 도면으로 제시하지는 않았으나 상기한 제1 베인스프링 외에 동일한 극성을 가지는 영구자석으로 지지할 수도 있다.

제2 압축기구부(120)는 환형으로 형성하여 케이싱(1) 내부의 제1 실린더(111) 하측에 설치하는 제2 실린더(121)와, 제2 실린더(121)의 상하 양측을 복개하여 함께 제2 내부공간(V2)을 이루면서 상기한 회전축(3)을 반경방향 및 축방향으로 지지하는 미들베어링(113) 및 서브베어링(122)과, 회전축(3)의 하측 편심부에 회전 가능하게 결합하여 제2 실린더(121)의 제2 내부공간(V2)에서 선회하면서 냉매를 압축하는 제2 롤링피스톤(123)과, 제2 롤링피스톤(123)의 외주면에 압접하도록 제2 실린더(121)에 반경방향으로 이동 가능하게 결합하여 상기 제2 실린더(121)의 제2 내부공간(V2)을 제2 흡입실과 제2 압축실로 각각 구획하는 제2 베인(124)과, 제2 베인(124)의 후방측을 탄력 지지하도록 압축스프링으로 된 제2 베인스프링(125)과, 서브베어링(122)의 중앙부근에 구비한 제2 토출포트(도 1에 도시)(22a) 선단에 개폐 가능하게 결합하여 제2 압축실에서 토출되는 냉매가스의 토출을 조절하는 제2 토출밸브(도 1에 도시)(25)를 포함한다.

제2 실린더(121)는 제2 내부공간(V2)을 이루는 내주면의 일측에 상기한 제2 베인(124)이 반경방향으로 왕복운동을 하도록 제2 베인슬릿(121a)을 형성하고, 제2 베인슬릿(121a)을 중심으로 원주방향의 일측에는 냉매를 제2 내부공간(V2)으로 유도하는 제2 흡입구(121b)를 반경방향으로 형성하며, 제2 베인슬릿(121a)을 중심으로 원주방향의 타측에는 냉매를 케이싱(1)의 내부로 토출하는 제2 토출홈(121c)을 축방향으로 형성한다.

제2 베인슬릿(121a)은 그 내부에 상기한 제2 베인(124)을 반경방향으로 미끄러지게 삽입하여 설치하고, 그 외경측에는 케이싱(1)의 내부공간과 분리되도록 제2 확장홈(121d)을 형성한다. 또, 제2 베인슬릿(121a)의 외경측, 제2 확장홈(121d)에는 상기한 제2 베인(124)을 탄력적으로 지지하도록 압축스프링으로 된 제2 베인스프링(125)을 설치하고, 그 입구단, 즉 제2 확장홈(121d)에는 후술할 냉매절환밸브(140)의 베인측 출구(143)에 제2 냉매안내관(152)으로 연결하여 이루어진다.

또, 제2 베인슬릿(121a)에는 제2 베인스프링(125)이 밀착권까지 압축되는 것을 방지하도록 제2 베인(124)의 후퇴거리를 제한하는 제2 스토퍼(미도시)를 구비하는 것이 바람직하다.

제2 흡입구(121b)는 제2 실린더(121)의 외주면에서 내주면으로 관통하도록 반경방향으로 형성하고, 그 입구단이 후술할 냉매절환밸브(140)의 실린더측 출구(142)에 제1 냉매안내관(151)으로 연결하여 이루어진다.

제2 베인(115)은 도면으로 제시하지는 않았으나 상기한 제2 베인스프링 외에 동일한 극성이 서로 마주보도록 배치하는 영구자석(미도시)으로 지지할 수도 있다.

한편, 냉매절환밸브(140)는 흡입측 입구(141)를 형성하여 어큐뮬레이터(130)의 제1 출구(131)에 연결하고, 실리더측 출구(142)를 형성하여 제2 실린더(121)의 흡입구(121b)에 연결하며, 베인측 출구(143)를 형성하여 제2 실리더(121)의 베인슬릿(121a)에 연결하고, 토출측 입구(144)를 형성하여 가스토출관(DP)의 중간에서 분관한 바이패스관(154)을 연결하여 이루어진다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 2a는 고정자, 2b는 회전자, 160은 가스토출관과 바이패스관의 연결을 개폐하는 토출측 개폐밸브이다.

상기와 같은 본 발명 용량가변형 복식 로터리 압축기는 다음과 같은 작용 효과가 있다.

즉, 전동기구부(2)의 고정자(2a)에 전원을 인가하여 회전자(2b)가 회전하면, 회전축(3)이 회전자(2b)와 함께 회전하면서 전동기구부(2)의 회전력을 제1 압축기구부(110)와 제2 압축기구부(120)에 전달하고, 에어콘에서의 필요 용량에 따라 제2 압축기구부(120)가 파워운전을 하여 대용량의 냉력을 발생하거나 세이빙운전을 실시하여 소용량의 냉력을 발생한다.

여기서, 제1 압축기구부(110)는 정상적인 파워운전을 수행하는 반면, 제2 압축기구부(120)는 에어콘의 필요 용량에 따라 가변운전을 반복하는 경우를 예로 들어 본 발명의 용량가변형 복식 로터리 압축기의 운전을 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.

예컨대, 제1 압축기구부(110)는 제1 실린더(111)의 흡입구(111b)에는 항상 평형압(Pb)의 냉매가 공급되도록 조절하는 한편 제1 베인(115)은 제1 베인스프링(116)에 의해 제1 롤링피스톤(114)의 외주면에 항상 접촉하도록 함으로써 제1 내부공간(V1)의 압축실과 흡입실이 분리되어 정상적으로 압축이 진행되도록 한다.

이와 함께, 도 7 및 도 9에서와 같이 제2 압축기구부(120)가 기동상태인 경우에는 냉매절환밸브(140)의 흡입측 입구(141)와 실린더측 출구(142)를 연통시켜 제3 냉매안내관(153)을 통해 어큐뮬레이터(130)를 제2 실린더(121)의 흡입구(121b)에 연결함으로써 점차 낮아질 평형압(Pb) 상태의 냉매가스가 제2 실린더(121)의 흡입구(121b)를 통해 제2 내부공간(V2)으로 흡입되도록 하는 반면 냉매절환밸브(140)의 토출측 입구(144)와 베인측 출구(143)를 연통시켜 바이패스관(154)을 통해 가스토출관(DP)과 제2 확장홈(111d)을 연결함으로써 점차 높아질 평형압(Pb) 상태의 냉매가스가 제2 실린더(121)의 베인슬릿(121a) 외경측, 즉 제2 확장홈(121d)으로 흡입되도록 하나, 케이싱(1) 내부의 압력이 아직 평형압(Pb) 상태를 유지함에 따라 가스토출관(DP)과 냉매절환밸브(140)의 베인측 출구(143) 그리고 제2 냉매안내관(152)을 통해 제2 확장홈(121d)으로 유입되어 제2 베인(124)의 후방단을 미는 압력(Pb)과 제2 내부공간(V2)의 압축실 압력(Pb)이 대략 평형상태를 유지한다. 이에 따라 제2 베인(124)은 압축스프링 또는 자성체로 된 베인지지수단(125)의 반발력(F)에 밀려 축중심 쪽으로 이동을 하면서 제2 롤링피스톤(123)의 외주면에 압착되어 제2 베인(124)과 제2 롤링피스톤(123)이 연속 착탈되는 소위 베인점핑(vane jumping) 현상을 미연에 방지하면서 정상 압축이 진행된다.

다음, 도 7 및 도 10에서와 같이 제2 압축기구부(120)가 파워상태인 경우에는 냉매절환밸브(140)가 앞서 설명한 기동상태와 동일한 상태를 유지하여 상기 제2 실린더(121)의 흡입구(121b)에는 항상 흡입압(Ps)의 냉매가 공급되도록 조절하는 반면 베인슬릿(121a)의 외경측, 즉 제2 확장홈(121d)에는 항상 토출압(Pd)의 냉매가 공급되도록 조절한다. 이에 따라 제2 베인(124)은 베인슬릿(121a)의 외경측인 제2 확장홈(121d)과 흡입실 사이의 차압과 압축스프링 또는 자성체로 된 제2 베인지지수단(125)의 반발력(F)에 밀려 제2 롤링피스톤(123)의 외주면에 압착된 상태를 유지하여 정상적인 압축이 지속된다.

다음, 도 7 및 도 11에서와 같이 제2 압축기구부(120)가 세이빙상태인 경우에는 냉매절환밸브(140)의 토출측 입구(144)와 실린더측 출구(142)를 연통시켜 바이패스관(154)을 통해 가스토출관(DP)과 제2 실린더(121)의 흡입구(121b)를 연결함으로써 토출압(Pd) 상태의 냉매가스가 제2 실린더(121)의 흡입구(121b)를 통해 제2 내부공간(V2)으로 흡입되도록 하는 반면 냉매절환밸브(140)의 흡입측 입구(141)와 베인측 출구(143)를 연통시켜 제3 냉매안내관(153)을 통해 어큐뮬레이터(130)와 제2 확장홈(121d)을 연결함으로써 흡입압(Ps) 상태의 냉매가스가 제2 냉매안내관(152)을 통해 제2 실린더(121)의 제2 확장홈(121d)으로 흡입되도록 한다. 이때, 제2 실린더(121)의 흡입구(121b)를 통해 흡입되는 냉매가스의 압력이 제2 확장홈(121d)으로 흡입되는 냉매가스의 압력과 제2 베인지지수단(125)의 반발력을 합한 힘보다 커서 제2 베인(124)이 후방측으로 후퇴하면서 제2 롤링피스톤(124)과 이격되므로 제2 실린더(121)에서는 압축이 일어나지 않게 된다.

다음, 도 7 및 도 12에서와 같이 제2 압축기구부(120)의 운전상태가 세이빙상태에서 파워상태로 전환되는 경우에는 냉매절환밸브(140)의 토출측 입구(144)를 실린더측 출구(142)에서 베인측 출구(143)로 절환 연통시켜 바이패스관(154)을 통해 가스토출관(DP)을 제2 확장홈(221d)에 연결함으로써 점차 토출압(Pd)이 될 제1 중간압(Ps+β)상태의 냉매가스가 제2 냉매안내관(152)을 통해 제2 실린더(121)의 제2 확장홈(121d)으로 흡입되도록 하는 반면 냉매절환밸브(140)의 흡입측 입구(141)를 베인측 출구(143)에서 실린더측 출구(142)로 절환 연통시켜 제3 냉매안내관(153)을 통해 어큐뮬레이터(130)를 제2 실린더(121)의 흡입구(121b)에 연결함으로써 점차 흡입압(Ps)이 될 제2 중간압(Pd-α)상태의 냉매가스가 제1 냉매안내관(151)과 제2 실린더(121)의 흡입구(121b)를 통해 제2 내부공간(V2)으로 흡입되도록 한다. 이때, 운전을 전환하는 순간에서 일정 압력구간 동안 제2 중간압(Pd-α)이 제1 중간압(Ps+β) 보다 높았다가 역전되는 불안정한 상태가 지속되어 제2 베인(124)이 제2 롤링피스톤(123)의 외주면에 붙었다가 떨어졌다가 하는 베인 펌핑 현상이 발생할 수 있으나, 제2 베인(124)을 지지하는 제2 베인지지수단(125)의 반발력(F)이 제2 중간압(Pd-α)과 제1 중간압(Ps+β) 사이의 차압 보다 커서 상기한 제2 베인(124)이 항상 제2 롤링피스톤(123)의 외주면에 접촉한 상태를 유지하므로 베인 펌핑에 의한 이상소음을 미연에 방지할 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 용량가변형 복식 로터리 압축기에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 일실시예에서는 제1 압축기구부와 제2 압축기구부 중에서 어느 한 쪽 압축기구부(도면에선, 제2 압축기구부를 예로 들어 설명함)에만 실린더측 압력가변수단과 베인측 압력가변수단을 장착하여 그 압축기구부의 운전상태를 가변함으로써 압축기 용량을 가감하는 것이었으나, 본 실시예는 제1 압축기구부와 제2 압축기구부 모두 실린더측 압력가변수단과 베인측 압력가변수단을 각각 장착하여 양쪽 압축기구부의 운전상태를 독립적으로 제어함으로써 압축기의 용량을 더욱 세분화하여 가감할 수 있는 것이다.

도 13은 본 발명 용량가변형 복식 로터리 압축기의 다른 실시예에서 용량가변을 위한 계통도이고, 도 14 내지 도 17은 본 발명 용량가변형 복식 로터리 압축기의 다른 실시예에서 양측 압축기구부에 대한 각각의 운전상태에 따른 베인의 변화를 보인 평면도이다.

이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 용량가변형 복식 로터리 압축기는, 가스흡입관(SP)과 가스토출관(DP)을 연통 설치하는 케이싱(1)과, 케이싱(1)의 상측에 설치하여 회전력을 발생하는 전동기구부(2)와, 케이싱(1)의 하측에 상하로 설치하여 상기 전동기구부(2)에서 발생하는 회전력을 회전축(3)에 의해 전달받아 냉매를 각각 압축하는 제1 압축기구부(210) 및 제2 압축기구부(220)를 포함한다.

또, 가스흡입관(SP)과 각 압축기구부(210)(220) 사이에는 흡입냉매에서 액냉 매를 분리하는 한 개의 어큐뮬레이터(230)를 설치하고, 어큐뮬레이터(230)의 출구와 가스토출관(DP)의 사이에는 냉매를 절환하여 제1 압축기구부(210) 및 제2 압축기구부(220)에 공급하도록 4방밸브로 된 제1 냉매절환밸브(240)와 제2 냉매절환밸브(250)를 설치하여 이루어진다.

또, 어큐뮬레이터(230)의 제1 출구(231)는 후술할 제1 냉매절환밸브(240)의 흡입측 입구(241)에 제3 냉매안내관(263)으로 연결하고, 어큐뮬레이터(230)의 제2 출구(232)는 후술할 제2 냉매절환밸브(250)의 흡입측 입구(251)에 제7 냉매안내관(267)으로 연결하여 이루어진다.

제1 압축기구부(210)는 환형으로 형성하여 케이싱(1)의 내부에 설치하는 제1 실린더(211)와, 제1 실린더(211)의 상하 양측을 복개하여 함께 제1 내부공간(V1)을 이루면서 상기한 회전축(3)을 반경방향으로 지지하는 메인베어링(212) 및 미들베어링(213)과, 회전축(3)의 상측 편심부에 회전 가능하게 결합하여 제1 실린더(211)의 제1 내부공간(V1)에서 선회하면서 냉매를 압축하는 제1 롤링피스톤(214)과, 제1 롤링피스톤(214)의 외주면에 압접하도록 제1 실린더(211)에 반경방향으로 이동 가능하게 결합하여 상기 제1 실린더(211)의 제1 내부공간(V1)을 제1 흡입실과 제1 압축실로 각각 구획하는 제1 베인(215)과, 제1 베인(215)의 후방측을 탄력 지지하도록 압축스프링으로 된 제1 베인스프링(216)과, 메인베어링(212)의 중앙부근에 구비한 제1 토출포트(도 1에 도시)(12a) 선단에 개폐 가능하게 결합하여 제1 내부공간(V1)의 압축실에서 토출되는 냉매가스의 토출을 조절하는 제1 토출밸브(도 1에 도시)(15)를 포함한다.

제1 실린더(211)는 제1 내부공간(V1)을 이루는 내주면의 일측에 상기한 제1 베인(215)이 반경방향으로 왕복운동을 하도록 제1 베인슬릿(211a)을 형성하고, 제1 베인슬릿(211a)의 일측에는 냉매를 제1 내부공간(V1)으로 유도하는 제1 흡입구(211b)를 반경방향으로 형성하며, 제1 베인슬릿(211a)의 타측에는 냉매를 케이싱(1)의 내부로 토출하는 제1 토출홈(211c)을 축방향으로 형성한다.

제1 베인슬릿(211a)은 그 내부에 상기한 제1 베인(215)을 반경방향으로 미끄러지게 삽입하여 설치하고, 그 외경측에는 케이싱(1)의 내부공간과 분리되도록 제1 확장홈(211d)을 형성한다.

또, 제1 베인슬릿(211a)의 후방측, 즉 제1 확장홈(211d)에는 상기한 제1 베인(215)을 탄력적으로 지지하도록 압축스프링으로 된 제1 베인스프링(216)을 설치하고, 그 입구단, 즉 제1 확장홈(211d)에는 후술할 제1 냉매절환밸브(240)의 베인측 출구(243)에 제2 냉매안내관(262)으로 연결하여 이루어진다. 또, 제1 베인슬릿(211a)은 후술할 제2 베인슬릿(221a)과 상이한 축 선상에 형성할 수도 있으나 압축기를 정밀하게 제어하기 위하여는 동일 축 선상에 형성하는 것이 바람직하다. 또, 제1 베인슬릿(211a)에는 제1 베인스프링(216)이 밀착권까지 압축되는 것을 방지하도록 제1 베인(215)의 후퇴거리를 제한하는 제1 스토퍼(미도시)를 구비하는 것이 바람직하다.

제1 흡입구(211b)는 제1 실린더(211)의 외주면에서 내주면으로 관통하도록 반경방향으로 형성하고, 그 입구단이 후술할 제1 냉매절환밸브(240)의 실린더측 출구(242)에 제1 냉매안내관(261)으로 연결하여 이루어진다.

또, 제1 흡입구(211b)와 제1 토출홈(211c)은 후술할 제2 흡입구(221b) 및 제2 토출홈(221c)와 각각 상이한 축 선상에 형성할 수도 있으나 압축기를 정밀하게 제어하기 위하여는 동일 축 선상에 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 제1 베인(215)은 도면으로 제시하지는 않았으나 상기한 제1 베인스프링 외에 동일한 극성이 서로 마주보도록 배치하는 영구자석(미도시)으로 지지할 수도 있다.

제2 압축기구부(220)는 환형으로 형성하여 케이싱(1) 내부의 제1 실린더(211) 하측에 설치하는 제2 실린더(221)와, 제2 실린더(221)의 상하 양측을 복개하여 함께 제2 내부공간(V2)을 이루면서 상기한 회전축(3)을 반경방향 및 축방향으로 지지하는 미들베어링(213) 및 서브베어링(222)과, 회전축(3)의 하측 편심부에 회전 가능하게 결합하여 제2 실린더(221)의 제2 내부공간(V2)에서 선회하면서 냉매를 압축하는 제2 롤링피스톤(223)과, 제2 롤링피스톤(223)의 외주면에 압접하도록 제2 실린더(221)에 반경방향으로 이동 가능하게 결합하여 상기 제2 실린더(221)의 제2 내부공간(V2)을 제2 흡입실과 제2 압축실로 각각 구획하는 제2 베인(224)과, 제2 베인(224)의 후방측을 탄력 지지하도록 압축스프링으로 된 제2 베인스프링(225)과, 서브베어링(222)의 중앙부근에 구비한 제2 토출포트(도 1에 도시)(22a) 선단에 개폐 가능하게 결합하여 제2 압축실에서 토출되는 냉매가스의 토출을 조절하는 제2 토출밸브(도 1에 도시)(25)를 포함한다.

제2 실린더(221)는 제2 내부공간(V2)을 이루는 내주면의 일측에 상기한 제2 베인(224)이 반경방향으로 왕복운동을 하도록 제2 베인슬릿(221a)을 형성하고, 제2 베인슬릿(221a)의 일측에는 냉매를 제2 내부공간(V2)으로 유도하는 제2 흡입구 (221b)를 반경방향으로 형성하며, 제2 베인슬릿(221a)의 타측에는 냉매를 케이싱(1)의 내부로 토출하는 제2 토출홈(221c)을 축방향으로 형성한다.

제2 베인슬릿(221a)은 그 내부에 상기한 제2 베인(224)을 반경방향으로 미끄러지게 삽입하여 설치하고, 그 외경측에는 케이싱(1)과 분리되도록 제2 확장홈(221d)을 형성한다. 또, 제2 베인슬릿(221a)의 후방측, 제2 확장홈(221d)에는 상기한 제2 베인(224)을 탄력적으로 지지하도록 압축스프링으로 된 제2 베인스프링(225)을 설치하고, 그 입구단에는 후술할 제2 냉매절환밸브(250)의 베인측 출구(253)에 제5 냉매안내관(266)으로 연결하여 이루어진다.

또, 제2 베인슬릿(221a)에는 제2 베인스프링(225)이 밀착권까지 압축되는 것을 방지하도록 제2 베인(224)의 후퇴거리를 제한하는 제2 스토퍼(미도시)를 구비하는 것이 바람직하다.

제2 흡입구(221b)는 제2 실린더(221)의 외주면에서 내주면으로 관통하도록 반경방향으로 형성하고, 그 입구단이 후술할 제2 냉매절환밸브(250)의 실린더측 출구(252)에 제4 냉매안내관(265)으로 연결하여 이루어진다.

제2 베인(215)은 도면으로 제시하지는 않았으나 상기한 제2 베인스프링 외에 동일한 극성이 서로 마주보도록 배치하는 영구자석(미도시)으로 지지할 수도 있다.

한편, 제1 냉매절환밸브(240)는 제1 흡입측 입구(241)를 형성하여 어큐뮬레이터(230)의 제1 출구(231)에 연결하고, 제1 실리더측 출구(242)를 형성하여 제1 실린더(211)의 흡입구(211b)에 연결하며, 제1 베인측 출구(243)를 형성하여 제1 실리더(211)의 제2 확장홈(211d)에 연결하고, 제1 토출측 입구(244)를 형성하여 가스토출관(DP)의 중간에서 분관한 제1 바이패스관(264)을 연결하여 이루어진다.

또, 제2 냉매절환밸브(250)는 제2 흡입측 입구(251)를 형성하여 어큐뮬레이터(230)의 제2 출구(232)에 연결하고, 제2 실리더측 출구(252)를 형성하여 제2 실린더(221)의 흡입구(221b)에 연결하며, 제2 베인측 출구(253)를 형성하여 제2 실리더(221)의 제2 확장홈(221d)에 연결하고, 제2 토출측 입구(254)를 형성하여 가스토출관(DP)의 중간에서 분관한 제2 바이패스관(268)을 연결하여 이루어진다.

도면중 미설명 부호인 2a는 고정자, 2b는 회전자, 271 및 272는 각각 가스토출관과 제1 바이패스관 및 제2 바이패스관의 연결을 개폐하는 토출측 개폐밸브이다.

즉, 전동기구부(2)의 고정자(2a)에 전원을 인가하여 회전자(2b)가 회전하면, 회전축(3)이 회전자(2b)와 함께 회전하면서 전동기구부(2)의 회전력을 제1 압축기구부(210)와 제2 압축기구부(220)에 전달하고, 에어콘에서의 필요 용량에 따라 제1 압축기구부(210)와 제2 압축기구부(220)가 함께 파워운전을 하여 대용량의 냉력을 발생하거나 제1 압축기구부(210) 또는 제2 압축기구부(220)만 파워운전을 하고 다른 압축기구부는 세이빙운전을 실시하여 단계적 소용량의 냉력을 발생한다.

여기서, 제1 압축기구부(210)는 정상적인 파워운전을 수행하는 반면, 제2 압 축기구부(220)는 에어콘의 필요 용량에 따라 가변운전을 반복하는 경우를 예로 들어 본 발명의 용량가변형 복식 로터리 압축기의 운전을 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.

도 14 내지 도 17은 제1 압축기구부 또는 제2 압축기구부 중에서 어느 한 쪽이든 가변운전을 할 수 있으나 특히 제2 압축기구부가 가변운전을 하는 것으로 도시한 것이다.

즉, 제1 압축기구부(210)는 제1 냉매절환밸브(240)의 제1 토출측 입구(244)와 제1 실린더측 출구(242)를 연통시키고 제1 흡입측 입구(241)와 제1 베인측 출구(243)를 연통시켜 상기 제1 실린더(211)의 흡입구(211b)에는 항상 토출압(Pd)의 냉매가 공급되도록 조절하는 한편 제1 실린더(211)의 제2 확장홈(211d)에는 항상 흡입압(Ps)의 냉매가 공급되도록 조절하여 제1 베인(215)이 제1 롤링피스톤(214)의 외주면에 항상 접촉하도록 함으로써 제1 내부공간(V1)의 압축실과 흡입실이 분리되어 정상적으로 압축이 진행되도록 한다.

이와 함께, 도 13 및 도 14에서와 같이 제2 압축기구부(220)가 기동상태인 경우에는 제2 냉매절환밸브(250)의 흡입측 입구(251)와 실린더측 출구(252)를 연통시켜 제2 실린더(221)의 흡입구(221b)가 제6 냉매안내관(267)을 통해 어큐뮬레이터(230)와 연결되도록 함으로써 점차 낮아질 평형압(Pb) 상태의 냉매가스가 제2 실린더(221)의 흡입구(221b)를 통해 제2 내부공간(V2)으로 흡입되도록 하는 반면 제2 냉매절환밸브(250)의 토출측 입구(254)와 베인측 출구(253)를 연통시켜 제2 바이패스관(268)을 통해 가스토출관(DP)이 제2 확장홈(221d)과 연결되도록 함으로써 점차 높아질 평형압(Pb) 상태의 냉매가스가 제2 실린더(221)의 제2 확장홈(221d)으로 흡입되도록 한다. 여기서 케이싱(1)의 내부압력이 점차 상승함에 따라 이와 연결되어 제2 확장홈(221d)으로도 점차 더 높은 압력의 냉매가 공급됨으로써 제2 베인(224)은 그 배면에서 가압되는 압력과 압축스프링 또는 자성체로 된 제2 베인지지수단(225)의 반발력에 의해 축중심 방향으로 밀려나면서 제2 롤링피스톤(223)의 외주면에 압착되어 제2 베인(224)과 제2 롤링피스톤(223)이 연속 착탈되는 소위 베인점핑(vane jumping) 현상을 미연에 방지하면서 정상 압축이 진행되도록 한다.

다음, 도 13 및 도 15에서와 같이 제2 압축기구부(220)가 파워상태인 경우에는 제2 냉매절환밸브(250)가 앞서 설명한 기동상태와 동일한 상태를 유지하여 상기 제2 실린더(221)의 흡입구(221b)에는 항상 흡입압(Ps)의 냉매가 공급되도록 조절하는 반면 제2 확장홈(221d)에는 항상 토출압(Pd)의 냉매가 공급되도록 조절한다. 이에 따라 제2 베인(224)은 제2 확장홈(221d)과 흡입실 사이의 차압과 압축스프링 또는 자성체로 된 제2 베인지지수단(225)의 반발력(F)에 밀려 제2 롤링피스톤(223)의 외주면에 압착된 상태를 유지하여 정상적인 압축이 지속된다.

다음, 도 13 및 도 16에서와 같이 제2 압축기구부(220)가 세이빙상태인 경우에는 제2 냉매절환밸브(250)의 토출측 입구(254)와 실린더측 출구(252)를 연통시켜 토출압(Pd) 상태의 냉매가스가 가스토출관(DP)과 제2 바이패스관(268) 그리고 제2 냉매절환밸브(250)의 실린더측 출구(252)와 제4 냉매안내관(265)을 거쳐 제2 실린더(221)의 흡입구(221b)로 안내되고 이 냉매는 제2 실린더(221)의 흡입구(221b)를 통해 제2 내부공간(V2)으로 흡입되도록 하는 반면 제2 냉매절환밸브(250)의 흡입측 입구(251)와 베인측 출구(253)를 연통시켜 제6 냉매안내관(267)을 통해 어큐뮬레이터(230)와 제2 실린더(221)의 제2 확장홈(221d)을 연결함으로써 흡입압(Ps) 상태의 냉매가스가 제2 베인(244)의 후면측, 즉 제2 실린더(221)의 제2 확장홈(221d)으로 흡입되도록 한다. 이때, 제2 실린더(221)의 흡입구(221b)를 통해 흡입되는 냉매가스의 압력이 제2 확장홈(221d)으로 흡입되는 냉매가스의 압력과 제2 베인지지수단(225)의 반발력(F)을 합한 힘보다 커서 제2 베인(224)이 후방측으로 후퇴하면서 제2 롤링피스톤(224)과 이격되므로 제2 실린더(221)에서는 압축이 일어나지 않게 된다.

다음, 도 13 및 도 17에서와 같이 제2 압축기구부(220)의 운전상태가 세이빙상태에서 파워상태로 전환되는 경우에는 제2 냉매절환밸브(250)의 토출측 입구(254)를 실린더측 출구(252)에서 베인측 출구(253)로 절환 연통시켜 제2 바이패스관(268)을 통해 가스토출관(DP)과 제2 확장홈(221d)을 연결함으로써 점차 토출압(Pd)이 될 제1 중간압(Ps+β)상태의 냉매가스가 제2 실린더(221)의 제2 확장홈(221d)으로 흡입되도록 하는 반면 제2 냉매절환밸브(250)의 흡입측 입구(251)를 베인측 출구(253)에서 실린더측 출구(252)로 절환 연통시켜 제6 냉매안내관(267)을 통해 어큐뮬레이터(230)와 제2 실린더(221)의 흡입구(221b)를 연결함으로써 점차 흡입압(Ps)이 될 제2 중간압(Pd-α)상태의 냉매가스가 제2 실린더(221)의 흡입구(221b)를 통해 제2 내부공간(V2)으로 흡입되도록 한다. 이때, 운전을 전환하는 순간에서 일정 압력구간 동안 제2 중간압(Pd-α)이 제1 중간압(Ps+β) 보다 높았다가 역전되는 불안정한 상태가 지속되어 제2 베인(224)이 제2 롤링피스톤(223)의 외주면에 붙었다가 떨어졌다가 하는 베인 펌핑 현상이 발생할 수 있으나, 제2 베인(224)을 지지하는 제2 베인지지수단(225)의 반발력(F)이 제2 중간압(Pd-α)과 제1 중간압(Ps+β) 사이의 차압 보다 커서 상기한 제2 베인(224)이 항상 제2 롤링피스톤(223)의 외주면에 접촉한 상태를 유지하므로 베인 펌핑에 의한 이상소음을 미연에 방지할 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이 필요에 따라서는 제2 압축기구부(220)를 정상 파워 운전을 실시하도록 하는 반면 제1 압축기구부(210)를 가변운전 시키면서 압축기의 용량을 가변할 수도 있는데, 이 경우 제2 냉매절환밸브(250)는 상기한 일실시예에서의 제1 냉매절환밸브(240)와 동일하게 조작한 상태에서 제1 냉매절환밸브(240)를 상기한 일실시예에서의 제2 냉매절환밸브(250)와 동일하게 조작하여 각각 기동,파워,세이빙,운전절환 상태를 수행하도록 할 수 있다.

이를 통해, 압축기의 용량을 3단계로 세분화하여 조절할 수 있다. 예컨대, 압축기의 전체 용량 중에서 제1 압축기구부(210)는 60%, 제2 압축기구부(220)는 40% 정도로 설정한 경우 두 압축기구부(210)(220)를 모두 정상 운전시키면 압축기의 전체 용량인 100%의 냉력을 얻을 수 있는 반면 제1 압축기구부(210)는 정상상태로, 제2 압축기구부(220)는 세이빙상태로 운전시키면 40%의 냉력을 얻을 수 있으며 제1 압축기구부(210)는 세이빙상태로, 제2 압축기구부(220)는 정상상태로 운전시키면 60%의 냉력을 얻을 수 있게 되는 것이다.

이러한 압축기를 에어콘에 적용하여 운전하는 경우는 다음과 같다.

즉, 도 18에서와 같이 에어콘의 실내측 열교환기 등에 장착한 온도센서를 이용하여 실내온도를 검출하고 그 실내온도가 [희망온도 + 0.5℃]에 도달하면 마이콤의 릴레이(미도시)가 오프되도록 하여 압축기를 파워운전모드로 전환한다.

다음, 실내온도가 희망온도에 도달하면 마이콤의 릴레이가 온(ON)되도록 하여 해당 냉매절환밸브를 절환하고 이를 통해 압축기의 운전을 세이빙운전모드로 전환한다.

다음, 실내온도가 다시 상승하여 [희망온도 + 0.5℃]에 연속으로 2분 이상 존재하면 다시 파워운전모드로 전환하는 반면 실내온도가 떨어져서 [희망온도 - 1.0℃]에 도달하면 압축기를 정지한다.

여기서, 압축기를 세이빙운전모드로 전환하여 세이빙운전을 실시한 후 실온저하에 의한 압축기 정지가 2회 연속 발생하면 연속 세이빙운전모드로 전환하고, 운전중 압축기의 세이빙운전모드 시간이 일정시간을 초과하는 경우가 발생하면 즉시 파워운전모드로 전환한 후 다시 초기로 귀환하는 것이 바람직하다.

참고로, 도 19는 전술한 에어콘 운전 방법에 의한 일례를 시간에 따라 보인 전개도이다.

이렇게 하여, 용량가변형 복식 로터리 압축기에서 특히 베인의 거동이 불안정해질 수 있는 기동상태와 운전전환상태에서 베인이 롤링피스톤에 신속하고 안정적으로 접촉할 수 있도록 구성함으로써 용량가변시 베인에 의한 이상소음을 미연에 방지하여 압축기 소음을 현저하게 낮출 수 있을 뿐만 아니라 파워모드에서도 베인 점핑으로 인한 소음 없이 기동할 수 있어 에어콘 적용시 실내온도를 신속하게 쾌적온도로 맞출 수 있다.

또, 제1 압축기구부와 제2 압축기구부의 운전상태를 모두 제어할 수 있도록 구성함으로써 각 압축기구부의 용량을 달리 할 경우 압축기 용량을 세분화하여 가변시킬 수 있고 이를 통해 에어콘과 같은 조립제품의 다양한 요구에 부응할 수 있을 뿐만 아니라 불필요한 전력 낭비를 줄여 전력소비량을 낮출 수 있다.

본 발명에 의한 용량가변형 복식 로터리 압축기 및 그 운전 방법 및 이를 적용한 에어콘의 운전방법은, 베인이 기동시 또는 운전전환시에도 신속하고 안정적으로 롤링피스톤과의 접촉상태를 유지할 수 있도록 함으로써, 용량가변시 베인에 의한 이상소음을 방지하여 압축기의 소음을 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라 파워모드에서도 기동할 수 있어 높은 부하에 대해 신속하게 대응할 수 있다.

또, 각 압축기구부를 교차 운전시킬 수 있도록 구성함으로써, 압축기의 용량 가변을 세분화하여 에어콘과 같은 조립제품의 다양한 요구에 부응할 수 있고 불필요한 전력소비량를 낮춰 에너지 효율을 높일 수 있다.

Claims

소정의 내부공간을 구비하고 그 내부공간에 연통하도록 가스토출관을 연결하는 케이싱과,

케이싱의 내부공간에 서로 구획되도록 고정 설치하고 각 베인슬릿을 중심으로 원주방향의 양측에 가스흡입관을 직접 연결하는 흡입구와 상기 가스토출관에 연통하는 토출포트를 각각 구비하며 어느 한 쪽 베인슬릿의 외경측에 케이싱의 내부공간과 분리되도록 확장홈을 형성하는 제1 실린더 및 제2 실린더와,

각 실린더의 베인슬릿에 반경방향으로 미끄러지게 각각 삽입하는 제1 베인 및 제2 베인과,

각 베인과 각각 압접하도록 회전축의 각 편심부에 삽입하여 상기한 실린더의 내부에서 각각 선회운동을 하면서 냉매를 압축하는 제1 롤링피스톤 및 제2 롤링피스톤과,

케이싱의 내부공간과 분리된 확장홈에 직접 연결하여 흡입압 또는 토출압의 냉매를 필요에 따라 교차 공급함으로써 베인이 해당 롤링피스톤과 압접되어 파워운전을 하거나 또는 이격되어 세이빙운전을 하도록 하는 베인측 압력가변수단과,

베인측 압력가변수단을 구비하는 가스흡입관의 중간에 설치하여 해당 실린더에 흡입압 또는 토출압의 냉매를 필요에 따라 교차 공급함으로써 상기한 베인측 압력가변수단과 함께 그 베인이 롤링피스톤과 압접되거나 이격되도록 하는 실린더측 압력가변수단과,

베인측 압력가변수단이 연결되는 실린더의 확장홈에 설치하여 해당 베인의 후방면을 롤링피스톤 방향으로 지지하는 베인지지수단을 포함한 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기.
제1항에 있어서,

제1 실린더와 제2 실린더는 각각의 베인슬릿과 흡입구 그리고 토출포트를 동 일 축 선상에 형성하는 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기.
제2항에 있어서,

제1 베인과 제1 롤링피스톤의 접선은 제2 베인과 제2 롤링피스톤의 접선과 동일 축 선상에 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기.
제1항에 있어서,

베인측 압력가변수단은 가스토출관에 연결하는 토출측 입구와 가스흡입관에 연결하는 흡입측 입구와 실린더의 확장홈에 연결하는 베인측 출구를 가지는 한 개의 냉매절환밸브에 복수 개의 관로로 연결하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기.
제1항에 있어서,

실린더측 압력가변수단은 가스토출관에 연결하는 토출측 입구와 가스흡입관에 연결하는 흡입측 입구와 실린더의 흡입구에 연결하는 실린더측 출구를 가지는 한 개의 냉매절환밸브에 복수 개의 관로로 연결하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기.
제1항에 있어서,

베인측 압력가변수단과 실린더측 압력가변수단은 가스토출관에 연결하는 토출측 입구와 가스흡입관에 연결하는 흡입측 입구와 실린더의 흡입구에 연결하는 실린더측 출구와 실린더의 확장홈에 연결하는 베인측 출구를 가지는 한 개의 냉매절환밸브에 복수 개의 관로로 연결하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기.
제1항에 있어서,

베인지지수단은 탄성력에 의해 베인을 실린더의 반경방향으로 지지하는 압축스프링인 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기.
제7항에 있어서,

베인의 후방측에는 압축스프링이 밀착권까지 압축되는 것을 방지하여 베인의 후퇴거리를 제한하도록 스토퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기.
제1항에 있어서,

베인지지수단은 베인의 후방단과 이에 대향하는 베인슬릿에 동일한 극성이 서로 마주보도록 자성체를 구비하여 베인을 실린더의 반경방향으로 지지하는 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기.
소정의 내부공간을 구비하고 그 내부공간에 연통하도록 가스토출관을 연결하는 케이싱과,

케이싱의 내부공간에 서로 구획되도록 고정 설치하고 각 베인슬릿을 중심으로 원주방향의 양측에 가스흡입관을 직접 연결하는 흡입구와 상기 가스토출관에 연통하는 토출포트를 각각 구비하며 양쪽 베인슬릿의 외경측에 케이싱의 내부공간과 분리되는 확장홈을 각각 형성하는 제1 실린더 및 제2 실린더와,

각 실린더의 베인슬릿에 반경방향으로 미끄러지게 각각 삽입하는 제1 베인 및 제2 베인과,

각 베인과 각각 압접하도록 회전축의 각 편심부에 삽입하여 상기한 실린더의 내부에서 각각 선회운동을 하면서 냉매를 압축하는 제1 롤링피스톤 및 제2 롤링피스톤과,

케이싱의 내부공간과 분리된 확장홈에 직접 연결하여 흡입압 또는 토출압의 냉매를 필요에 따라 교차 공급함으로써 베인이 해당 롤링피스톤과 압접되어 파워운전을 하거나 또는 이격되어 세이빙운전을 하도록 하는 제1 베인측 압력가변수단 및 제2 베인측 압력가변수단과,

각 가스흡입관의 중간에 설치하여 양쪽 실린더에 흡입압 또는 토출압의 냉매를 필요에 따라 교차 공급함으로써 상기한 각각의 베인측 압력가변수단과 함께 양쪽 베인이 해당 롤링피스톤과 압접되거나 이격되도록 하는 제1 실린더측 압력가변수단 및 제2 실린더측 압력가변수단과,

베인측 압력가변수단이 연결되는 양쪽 실린더의 확장홈에 각각 설치하여 해당 베인의 후방면을 각각의 롤링피스톤 방향으로 지지하는 제1 베인지지수단 및 제2 베인지지수단을 더 포함한 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기.
제10항에 있어서,

제1 실린더와 제2 실린더는 각각의 베인슬릿과 흡입구 그리고 토출포트를 동일 축 선상에 형성하는 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기.
제11항에 있어서,

제1 베인과 제1 롤링피스톤의 접선은 제2 베인과 제2 롤링피스톤의 접선과 동일 축 선상에 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기.
제10항에 있어서,

베인측 압력가변수단은 가스토출관에 연결하는 토출측 입구와 가스흡입관에 연결하는 흡입측 입구와 실린더의 확장홈에 연결하는 베인측 출구를 가지는 복수 개의 냉매절환밸브에 복수 개의 관로로 각각 연결하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기.
제10항에 있어서,

실린더측 압력가변수단은 가스토출관에 연결하는 토출측 입구와 가스흡입관에 연결하는 흡입측 입구와 실린더의 흡입구에 연결하는 실린더측 출구를 가지는 복수 개의 냉매절환밸브에 복수 개의 관로로 각각 연결하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기.
제10항에 있어서,

베인측 압력가변수단과 실린더측 압력가변수단은 가스토출관에 연결하는 토출측 입구와 가스흡입관에 연결하는 흡입측 입구와 실린더의 흡입구에 연결하는 실린더측 출구와 실린더의 확장홈에 연결하는 베인측 출구를 가지는 복수 개의 냉매절환밸브에 복수 개의 관로로 각각 연결하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기.
제10항에 있어서,

베인지지수단은 탄성력에 의해 베인을 실린더의 반경방향으로 지지하는 압축스프링인 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기.
제16항에 있어서,

베인의 후방측에는 압축스프링이 밀착권까지 압축되는 것을 방지하여 베인의 후퇴거리를 제한하도록 스토퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기.
제10항에 있어서,

베인지지수단은 베인의 후방단과 이에 대향하는 베인슬릿에 동일한 극성이 서로 마주보도록 자성체를 구비하여 베인을 실린더의 반경방향으로 지지하는 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기.
제10항 내지 제18항의 어느 한 항에 있어서,

제1 실린더와 제2 실린더는 서로 용량이 동일한 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기.
제10항 내지 제18항의 어느 한 항에 있어서,

제1 실린더와 제2 실린더는 서로 용량이 상이한 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기.
제1항 또는 제10항의 압축기를 운전하는 중에 케이싱의 내부공간과 분리된 확장홈을 가지는 실린더의 기동운전시에는 그 실린더의 흡입구와 확장홈에 동일한 압력의 냉매를 공급하여 해당 베인이 베인지지수단에 의해 롤링피스톤의 외주면에 항상 접촉하면서 냉매를 압축하도록 해당 실린더측 압력가변수단과 베인측 압력가변수단을 조절하는 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기의 운전 방법.
제1항 또는 제10항의 압축기를 운전하는 중에 케이싱의 내부공간과 분리된 확장홈을 가지는 실린더의 파워운전시에는 그 실린더의 흡입구에는 흡입압이, 그 확장홈에는 토출압의 냉매가 공급되도록 하여 해당 베인이 실린더의 내부압력과 확장홈내 압력 사이의 차압 그리고 해당 베인지지수단의 반발력에 의해 롤링피스톤의 외주면에 항상 접촉하면서 냉매를 압축하도록 해당 실린더측 압력가변수단과 베인측 압력가변수단을 조절하는 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기의 운전 방법.
제1항 또는 제10항의 압축기를 운전하는 중에 케이싱의 내부공간과 분리된 확장홈을 가지는 실린더의 세이빙운전시에는 그 실린더의 흡입구에는 토출압이, 그 확장홈에는 흡입압의 냉매가 공급되도록 하여 해당 베인이 실린더의 내부압력에 의해 확장홈 내부의 압력과 베인지지수단의 반발력을 이기고 후방측으로 밀려나 롤링피스톤의 외주면에서 이격되면서 냉매가 압축실에서 흡입실로 누설되도록 해당 실린더측 압력가변수단과 베인측 압력가변수단을 조절하는 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기의 운전 방법.
제1항 또는 제10항의 압축기를 운전하는 중에 케이싱의 내부공간과 분리된 확장홈을 가지는 실린더의 세이빙운전에서 파워운전으로의 전환시에는 그 실린더의 내부공간에는 토출압 보다 점진적으로 작아지는 제1 중간압의 냉매가, 그 확장홈에는 흡입압 보다 점진적으로 커지는 제2 중간압의 냉매가 공급되도록 하여 해당 베인이 제2 중간압과 제1 중간압의 차압과 해당 베인지지수단의 반발력에 의해 롤링피스톤의 외주면에 항상 접촉되면서 냉매를 압축하도록 해당 실린더측 압력가변수단과 베인측 압력가변수단을 조절하는 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기의 운전 방법.
제1항 또는 제10항의 용량가변형 복식 로터리 압축기를 구비하는 에어콘.
제25항의 에어콘에서 실내온도를 검출하여 그 실내온도가 [희망온도 + A℃]에 도달하면 압축기를 파워운전모드로 전환하는 단계와,

실내온도가 희망온도에 도달하면 압축기를 세이빙운전모드로 전환하는 단계와,

실내온도가 다시 상승하여 [희망온도 + A℃]에 연속으로 2분 이상 존재하면 다시 파워운전모드로 전환하는 반면 실내온도가 떨어져서 [희망온도 - B℃]에 도달하면 압축기를 정지하는 단계로 수행하는 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기를 구비한 에어콘의 운전 방법.
제26항에 있어서,

압축기를 세이빙운전모드로 절환하여 세이빙운전을 실시한 후 실온저하에 의한 압축기 정지가 소정횟수(n) 만큼 연속 발생하면 연속세이빙운전모드로 전환하는 단계로 수행하는 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기를 구비한 에어콘의 운전 방법.
제26항 또는 제27항에 있어서,

운전중 압축기의 세이빙운전모드 시간이 일정시간(T)을 초과하는 경우가 발생하면 즉시 파워운전모드로 전환한 후 다시 초기로 귀환하는 단게로 수행하는 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기를 구비한 에어콘의 운전 방법.