KR100620033B1 - Capacity variable type rotary compressor and airconditioner with this - Google Patents
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Abstract
본 발명은 용량 가변형 로터리 압축기 및 이를 적용한 공조기에 관한 것으로, 베어링플레이트의 내부에 실린더의 흡입실과 압축실을 연통하는 바이패스구멍을 형성하고 이 바이패스구멍을 전자석으로 구동되는 바이패스밸브에 의해 개폐되도록 구성함으로써, 압축기의 용적배제운전시 냉동능력저하율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 용적배제운전을 장시간 지속할 수 있어 공조기의 다양한 조절이 가능하도록 하고 압축기와 이를 채용한 공조기의 불필요한 전력낭비를 줄일 수 있다. 또, 잦은 냉동능력조절기능을 갖는 압축기 또는 공조기에 널리 적용할 수 있을 뿐만 아니라 이를 채용한 압축기 또는 공조기 전체의 효율을 향상시킬 수 있다.The present invention relates to a variable displacement rotary compressor and an air conditioner to which the same is applied. A bypass hole for communicating a suction chamber and a compression chamber of a cylinder is formed in a bearing plate, and the bypass hole is opened and closed by a bypass valve driven by an electromagnet. In this configuration, not only can the refrigeration capacity reduction rate be increased during the volume exclusion operation of the compressor, but also the volume exclusion operation can be continued for a long time to enable various adjustments of the air conditioner and reduce unnecessary power consumption of the compressor and the air conditioner employing the same. . In addition, it can be widely applied to a compressor or an air conditioner having a frequent refrigeration capacity control function, it is possible to improve the efficiency of the entire compressor or air conditioner employing it.
Description
도 1은 본 발명 용량 가변형 로터리 압축기를 구비한 에어콘의 계통도,1 is a system diagram of an air conditioner having a variable displacement rotary compressor of the present invention;
도 2는 본 발명 용량 가변형 로터리 압축기의 일례를 보인 도 3의 "Ⅰ-Ⅰ"단면도,Figure 2 is a "I-I" cross-sectional view of Figure 3 showing an example of the present invention variable displacement rotary compressor,
도 3은 본 발명 용량 가변형 로터리 압축기의 압축부를 보인 저면도,Figure 3 is a bottom view showing the compression portion of the variable displacement rotary compressor of the present invention,
도 4a 및 도 4b는 본 발명 용량 가변형 로터리 압축기에서 파워운전 및 세이빙 운전 과정을 보인 동작도,4a and 4b is an operation diagram showing a power operation and a saving operation process in the variable displacement rotary compressor of the present invention,
도 5a 및 도 5b는 본 발명 용량 가변형 로터리 압축기의 다른 실시예에 대한 동작을 보인 단면도.5A and 5B are sectional views showing the operation of another embodiment of the variable displacement rotary compressor of the present invention.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
1 : 케이싱 2 : 응축기1: casing 2: condenser
3 : 팽창기구 4 : 증발기3: expansion mechanism 4: evaporator
5 : 어큐뮬레이터 6 : 응축기 송풍팬5: accumulator 6: condenser blower fan
7 : 증발기 송풍팬 8 : 모터용 단자7
9 : 밸브용 단자 10 : 실린더9: valve terminal 10: cylinder
11 : 베인슬릿 12 : 흡입구11: vaneslit 12: suction port
20 : 메인베어링플레이트 22 : 토출구20: main bearing plate 22: discharge port
30 : 서브베어링 31 : 베어링구멍30: sub bearing 31: bearing hole
32a,32b : 바이패스구멍 33 : 밸브구멍32a, 32b: bypass hole 33: valve hole
40 : 회전축 50 : 롤링피스톤40: rotation axis 50: rolling piston
60 : 베인 70 : 토출밸브60: vane 70: discharge valve
80 : 용적가변유닛 81 : 슬라이딩밸브80: volume change unit 81: sliding valve
81a : 차단부 81b : 연통부81a: blocking
82 : 전동기구 82a : 전동축82:
82b : 전자석 82c : 지지스프링82b:
83 : 연결부재 F : 가스유로83: connecting member F: gas flow path
SP : 가스흡입관 DP : 가스토출관SP: Gas suction pipe DP: Gasoline discharge pipe
본 발명은 용량 가변형 로터리 압축기에 관한 것으로, 특히 압축실의 냉매가스를 필요에 따라 배기하여 냉력을 조절할 수 있도록 하는 용량 가변형 로터리 압축기 및 이를 적용한 공조기에 관한 것이다.The present invention relates to a variable displacement rotary compressor, and more particularly, to a variable displacement rotary compressor and an air conditioner to which the cooling power can be adjusted by exhausting the refrigerant gas of the compression chamber as necessary.
일반적으로 로터리 압축기는 주로 에어콘과 같은 공기조화기에 적용하는 것으로, 최근 들어 에어콘의 기능이 다양해지면서 로터리 압축기 역시 용량을 가변할 수 있는 제품을 요구하는 추세이다. 로터리 압축기에서 용량을 가변하는 기술로는 주로 인버터 모터를 채용하여 압축기의 회전수를 제어하는 소위 인버터 방식이 알려져 있으나, 이 기술은 인버터 모터 자체가 고가여서 원가 부담이 클 뿐만 아니라 통계상 대부분의 에어콘은 냉방기로 사용하는 점을 감안할 때 에어콘용 압축기에서 더욱 중요한 냉방조건에서의 냉동능력을 높이는 것이 오히려 난방조건에서의 냉동능력을 높이는 것에 비해 어렵다는 한계가 있다.In general, a rotary compressor is mainly applied to an air conditioner such as an air conditioner. Recently, as the function of the air conditioner is diversified, the rotary compressor also requires a product that can vary in capacity. As a technique for varying the capacity of a rotary compressor, a so-called inverter method that controls the number of revolutions of the compressor by using an inverter motor is mainly known, but this technique is expensive because the inverter motor itself is expensive, and most of the air conditioners are statistically Considering that it is used as a cooler, it is difficult to increase the refrigerating capacity under heating conditions, which is more difficult in the cooling conditions, which is more important in the air conditioner compressor.
이에 따라 최근에는 인버터 방식을 대신하여 실린더에서 압축되는 냉매가스의 일부를 실린더의 외부로 바이패스 시켜 압축실의 용적을 가변하는 소위 "배제용적절환에 의한 냉동능력가변기술"(이하, 배제용적절환기술로 약칭함)이 널리 알려지고 있다.Accordingly, in recent years, the so-called "refrigeration capacity change technology" by changing the volume of the compression chamber by bypassing part of the refrigerant gas compressed in the cylinder to the outside of the cylinder (hereinafter referred to as "exchange volume switching"). Abbreviated as technology) is widely known.
이러한 배제용적절환기술을 적용한 로터리 압축기 중에서 최근 압축기의 운전중에 압축을 일시적으로 멈춰서 냉동능력을 제로(zero)로 하는 세이빙운전(이하, '모드0 운전'이라 한다) 기능을 부가하는 것에 의해 통상운전의 100%인 파워운전(이하,'모드1 운전'라 한다)과 조합하여 냉동능력을 제어하는 소위 "디지털 압축기술"이 소개되고 있다.Among the rotary compressors to which such exclusion volume switching technology is applied, normal operation is performed by adding a saving operation (hereinafter referred to as 'mode 0 operation') function that temporarily stops compression during operation of the compressor and zero the freezing capacity. The so-called "digital compression technology" is introduced to control the refrigeration capacity in combination with the power operation (hereinafter referred to as '
예컨대 모드1 운전을 7초, 모드0 운전을 3초간 운전하면 합계 10초간의 운전에 의한 냉동능력은 70%이다. 이와 같이 모드1 운전과 모드 0운전을 시간으로 조절하여 냉동능력을 제어하는 압축기를 통칭 '디지털 압축기'라고 하는데, 이러한 디지털 압축기의 특징은 인버터를 필요로 하지 않으므로 원가가 저렴하다는 것에 부가하여 잘 이용하면 효율과 신뢰성에서도 우수하다는 장점이 있다.For example, if the
그러나, 지금까지 알려진 대부분의 디지털 압축기술은 스크롤 압축기 분야에서는 실용화 단계에 접근하고 있는데 반하여, 로터리 압축기 분야에서는 대체적인 아이디어만 발표되었을 뿐 아직까지는 구체적인 구동메커니즘에 다다르지는 못하고 있는 실정이다.However, most of the digital compression technologies known to date are approaching the practical stage in the scroll compressor field, whereas only the alternative ideas have been announced in the rotary compressor field, but the specific driving mechanisms have not yet been reached.
본 발명은 현재 디지털 압축기술을 로터리 압축기에서도 실용 가능한 메커니즘을 구비한 용량 가변형 로터리 압축기 및 이를 적용한 공조기를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a variable capacity rotary compressor and an air conditioner using the same, which have a mechanism that can be applied to a rotary compressor.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 증발기에서 연통하는 가스흡입관과 응축기에 연통하는 가스토출관을 구비하는 케이싱; 롤링피스톤이 선회운동을 하면서 냉매를 압축하도록 내부공간을 형성하고, 내부공간에 가스흡입관이 연통하도록 흡입구를 형성하며, 롤링피스톤에 접하여 상기 내부공간을 압축실과 흡입실로 구획하는 베인을 지지하도록 베인슬릿을 형성하여 상기 케이싱의 내부에 설치하는 실린더; 실린더의 상하 양측을 복개하여 함께 내부공간을 형성하고, 한 쪽에 토출구를 형성하며, 다른 한 쪽에 실린더의 내부공간 양측을 연통하도록 바이패스구멍을 형성하는 복수 개의 베어링플레이트; 베어링플레이트의 토출구를 개폐하도록 설치하는 토출밸브; 베어링플레이트의 바이패스구멍에 미끄러지게 삽입하여 압축기의 운전모드에 따라 상기 바이패스구멍을 선택적으로 개폐하는 슬라이딩밸브; 및 전류의 인가 여부에 따라 전동축이 길이방향으로 움직이는 전동기구와, 전동축에 일단이 결합하고 상기 슬라이딩밸브에 타단이 결합하여 그 슬라이딩밸브가 상기 바이패스구멍을 개폐하도록 상기한 전동기구의 구동력을 슬라이딩밸브에 전달하는 연결부재로 된 밸브구동수단;을 포함한 용량 가변형 로터리 압축기를 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, a casing having a gas suction pipe communicating with the evaporator and a gas discharge pipe communicating with the condenser; The rolling piston forms an inner space to compress the refrigerant during the pivoting movement, a suction port is formed to communicate with the gas suction pipe in the inner space, and a vane slit to support the vane that contacts the rolling piston to divide the inner space into a compression chamber and a suction chamber. A cylinder to form and install in the casing; A plurality of bearing plates covering the upper and lower sides of the cylinder to form an inner space together, forming a discharge port on one side, and forming bypass holes to communicate with both sides of the inner space of the cylinder on the other side; A discharge valve installed to open and close the discharge port of the bearing plate; A sliding valve slidingly inserted into a bypass hole of a bearing plate to selectively open and close the bypass hole according to an operation mode of the compressor; And a driving mechanism of which the electric shaft moves in the longitudinal direction depending on whether the electric current is applied, one end of which is coupled to the electric shaft, and the other end of which is coupled to the sliding valve, so that the sliding valve opens and closes the bypass hole. It provides a variable displacement rotary compressor including a; valve driving means made of a connecting member for transmitting to the sliding valve.
또, 증발기에서 연통하는 가스흡입관과 응축기에 연통하는 가스토출관을 구비하는 케이싱; 롤링피스톤이 선회운동을 하면서 냉매를 압축하도록 내부공간을 형성하고, 내부공간에 가스흡입관이 연통하도록 흡입구를 형성하며, 롤링피스톤에 접하여 상기 내부공간을 압축실과 흡입실로 구획하는 베인을 지지하도록 베인슬릿을 형성하고, 상기 내부공간 양측을 연통하도록 바이패스구멍을 형성하여 케이싱의 내부에 설치하는 실린더; 실린더의 상하 양측을 복개하여 함께 내부공간을 형성하고, 한 쪽에 토출구를 형성하는 복수 개의 베어링플레이트; 베어링플레이트의 토출구를 개폐하도록 설치하는 토출밸브; 실린더의 바이패스구멍에 미끄러지게 삽입하여 압축기의 운전모드에 따라 상기한 바이패스구멍을 선택적으로 개폐하는 슬라이딩밸브; 및 전류의 인가 여부에 따라 전동축이 길이방향으로 움직이는 전동기구와, 전동축에 일단이 결합하고 상기 슬라이딩밸브에 타단이 결합하여 그 슬라이딩밸브가 상기 바이패스구멍을 개폐하도록 상기한 전동기구의 구동력을 슬라이딩밸브에 전달하는 연결부재로 된 밸브구동수단;을 포함한 용량 가변형 로터리 압축기를 제공한다.In addition, a casing having a gas suction pipe communicating with the evaporator and a gas discharge pipe communicating with the condenser; The rolling piston forms an inner space to compress the refrigerant during the pivoting movement, a suction port is formed to communicate with the gas suction pipe in the inner space, and a vane slit to support the vane that contacts the rolling piston to divide the inner space into a compression chamber and a suction chamber. A cylinder for forming a bypass hole so as to communicate with both sides of the inner space; A plurality of bearing plates covering both upper and lower sides of the cylinder to form an inner space together, and forming discharge holes on one side thereof; A discharge valve installed to open and close the discharge port of the bearing plate; A sliding valve slidingly inserted into the bypass hole of the cylinder to selectively open and close the bypass hole according to an operation mode of the compressor; And a driving mechanism of which the electric shaft moves in the longitudinal direction depending on whether the electric current is applied, one end of which is coupled to the electric shaft, and the other end of which is coupled to the sliding valve, so that the sliding valve opens and closes the bypass hole. It provides a variable displacement rotary compressor including a; valve driving means made of a connecting member for transmitting to the sliding valve.
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또, 앞에서 실린더를 복층으로 구비하고 그 중 적어도 어느 한 쪽 실린더에 상기한 용적가변유닛에 의해 개폐되는 바이패스구멍을 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 용량 가변형 로터리 압축기를 제공한다.In addition, a variable displacement type rotary compressor is provided in which a cylinder is provided in a double layer from the front and a bypass hole is opened and closed in at least one of the cylinders by the volume variable unit.
또, 앞에서 설명한 용량 가변형 로터리 압축기를 구비한 공조기를 제공한다.Moreover, the air conditioner provided with the variable displacement rotary compressor mentioned above is provided.
이하, 본 발명에 의한 용량 가변형 로터리 압축기 및 이를 적용한 공조기를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a variable displacement rotary compressor according to the present invention and an air conditioner using the same will be described in detail with reference to an embodiment shown in the accompanying drawings.
도 1은 본 발명 용량 가변형 로터리 압축기를 구비한 에어콘의 계통도이고, 도 2는 도 3의 "Ⅰ-Ⅰ"단면도이며, 도 3은 본 발명 용량 가변형 로터리 압축기의 압축부를 보인 저면도이고, 도 4a 및 도 4b는 파워운전 및 세이빙 운전 과정을 보인 동작도이다.1 is a schematic diagram of an air conditioner having a variable displacement rotary compressor of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the "I-I" section of FIG. 3, FIG. 3 is a bottom view showing a compression part of the variable displacement rotary compressor of the present invention. 4B is an operation diagram illustrating a power operation and a saving operation process.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 로터리 압축기는, 가스흡입관(SP)과 가스토출관(DP)을 연통 설치하는 케이싱(1)과, 케이싱(1)의 상측에 설치하여 회전력을 발생하는 전동기구부와, 케이싱(1)의 하측에 설치하여 상기 전동기구부에서 발생한 회전력으로 냉매를 압축하는 압축기구부로 구성한다.As shown in FIGS. 1 to 3, the rotary compressor according to the present invention includes a
전동구동부는 케이싱(1)의 내부에 고정하여 외부에서 전원을 인가하는 고정자(Ms)와, 고정자(Ms)의 내부에 일정 공극을 두고 배치하여 상기한 고정자(Ms)와 상호 작용하면서 회전하는 회전자(Mr)로 이루어진다.The electric drive unit rotates while interacting with the stator Ms by fixing the inside of the
압축기구부는 환형으로 형성하여 케이싱(1)의 내부에 설치하는 실린더(10)와, 실린더(10)의 상하 양측을 복개하여 함께 내부공간(V)을 이루는 메인베어링플레이트(이하, 메인베어링으로 약칭함)(20) 및 서브베어링플레이트(이하, 서브베어링으로 약칭함)(30)과, 회전자(Mr)에 압입하고 메인베어링(20)와 서브베어링(30)에 지지되어 회전력을 전달하는 회전축(40)과, 회전축(40)의 편심부(미부호)에 회전 가능하게 결합하여 실린더(10)의 내부공간에서 선회하면서 냉매를 압축하는 롤링피스톤(50)과, 롤링피스톤(50)의 외주면에 압접하도록 실린더(10)에 반경방향으로 이 동 가능하게 결합하여 상기 실린더(10)의 내부공간(V)을 흡입실과 압축실로 구획하는 베인(60)과, 메인베어링(20)에 구비한 토출구(22)의 선단에 개폐 가능하게 결합하는 토출밸브(70)와, 서브베어링(30)의 일측에 구비하여 압축실 용량을 가변하는 용적가변유닛(80)포함한다.The compression mechanism is formed in an annular shape and the
실린더(10)는 도 1 내지 도 3에서와 같이 상기한 롤링피스톤(50)이 상대운동을 할 수 있도록 환형으로 형성하고, 그 일측에는 상기한 베인(60)이 반경방향으로 직선운동을 할 수 있도록 베인슬릿(11)을 선형으로 형성하며, 베인슬릿(11)의 일측에는 가스흡입관(SP)을 연통하는 흡입구(12)를 반경방향으로 관통 형성하는 반면 베인슬릿(11)의 타측에는 상기한 메인베어링(20) 토출구(22)에 연통하여 냉매가스의 토출을 유도하도록 가스안내홈(13)을 형성한다. 또, 실린더(10)의 흡입구(12) 바닥면에는 후술할 서브프레임(30)의 흡입측 바이패스구멍(32a)과 연통하도록 연통구멍(14)을 형성한다.The
메인베어링(20)은 그 중앙에 회전축(40)을 반경방향으로 지지하는 베어링구멍(21)을 구비하는 원판모양으로 형성하고, 실린더(10)의 베인슬릿(11) 일측, 즉 최대압력각도인 베인슬릿(11)을 기준으로 롤링피스톤(50)의 회전방향으로 대략 345°되는 지점에 토출구(22)를 형성하며, 토출구(22)를 수용하도록 공명실을 구비하는 머플러(미도시)를 상기한 메인베어링(20)의 상면에 고정 설치한다.The main bearing 20 is formed in the shape of a disc having a
서브베어링(30)은 그 중앙에 회전축(40)을 반경방향으로 지지하도록 베어링구멍(31)을 구비하는 원판모양으로 형성하고, 그 내부에는 베어링면에서 내부를 관통하여 후술할 슬라이딩밸브(81)에 의해 개폐되도록 흡입측 바이패스구멍(32a)과 토 출측 바이패스구멍(32b)을 형성한다. 흡입측 바이패스구멍(32a)은 평면투영시 일단은 흡입구(12)와 근접한 위치, 즉 흡입구(12) 중심선과 직교하는 위치에 형성하는 반면 토출측 바이패스구멍(32b)은 상기한 흡입구(12)와 메인베어링(20)의 토출구 사이에 위치하도록 원호형상으로 형성할 수 있다. 예컨대, 세이빙 운전시 압축기 용량을 50% 정도로 줄이기 위하여는 대략 180°의 위상차를 두고 형성하는 반면 압축기 용량을 0% 정도로 줄이기 위하여는 도 6a 및 도 6b에서와 같이 베인(60)을 사이에 두고 토출구(22)와 인접한 위치에 형성할 수 있다. 또, 토출측 바이패스구멍(32b)에는 그 바이패스구멍(32b)에 평면투영시 직교하도록 접하여 후술할 슬라이딩밸브(81)가 미끄러지게 삽입하는 밸브구멍(33)을 형성한다. 밸브구멍(33)은 안쪽은 막히고 바깥쪽은 개구되도록 형성한다.The
용적가변유닛(80)은 서브베어링(30)의 밸브구멍(33)에 미끄러지게 결합하여 상기 토출측 바이패스구멍(32b)을 개폐하는 슬라이딩밸브(81)와, 슬라이딩밸브(81)에 결합하여 그 슬라이딩밸브(81)를 길이방향으로 이동시키면서 상기한 토출측 바이패스구멍(32b)을 개폐하도록 하는 전동기구(82)와, 슬라이딩밸브(81)를 전동기구(82)에 연결하여 그 전동기구(82)의 움직임을 슬라이딩밸브(81)에 전달하는 연결부재(83)와, 서브베어링(30)의 흡입측 바이패스구멍(32a)과 토출측 바이패스구멍(32b)을 연통하는 바이패스연결관(84)으로 이루어진다.The volume variable unit 80 is slidably coupled to the
슬라이딩밸브(81)는 서브베어링(30)의 밸브구멍(33) 내주면에 미끄러지게 결합하여 상기 토출측 바이패스구멍(32b)을 차단하는 차단부(81a)와, 토출측 바이패스구멍(32b)과의 사이에 가스유로(F)를 형성하도록 상기 차단부(81a)의 일측에 연 장 형성하여 상기한 토출측 바이패스구멍(32b)을 흡입측 바이패스구멍(32a)과 개방하는 연통부(81b)로 이루어진다.The sliding valve 81 is slidably coupled to the inner circumferential surface of the
전동기구(82)는 전류의 인가시 전동축(82a)을 당겨 길이방향으로 이동시키는 전자석(82b)과, 전동축(82a)의 일단을 연결부재(83)와 함께 탄력 지지하여 전류의 비인가시 상기한 전동축(82a)을 복원시키도록 압축코일스프링으로 된 지지스프링(82c)으로 이루어진다.The electric mechanism 82 elastically supports the
한편, 도면으로 제시하지는 않았으나, 흡입측 바이패스구멍과 토출측 바이패스구멍을 연결하는 연결구멍을 상기한 서브프레임에 형성할 수도 있을 뿐만 아니라, 상기 흡입측 바이패스구멍과 토출측 바이패스구멍을 실린더의 주벽에 형성함과 아울러 두 바이패스구멍을 연통하는 연결구멍을 상기한 실린더의 주벽부 내부에 원호 형상으로 형성하고 그 중 토출측 바이패스구멍에 연통하는 밸브구멍을 역시 실린더에 형성할 수도 있다. Although not shown in the drawings, a connection hole for connecting the suction side bypass hole and the discharge side bypass hole may be formed in the subframe, and the suction side bypass hole and the discharge side bypass hole may be formed in the cylinder. A connecting hole for forming the main wall and communicating with the two bypass holes may be formed in an arc shape inside the main wall of the cylinder, and a valve hole for communicating with the discharge-side bypass hole may be formed in the cylinder.
도면중 미설명 부호인 2는 응축기, 3은 팽창기구, 4는 증발기, 5는 어큐뮬레이터, 6은 응축기송풍팬, 7은 증발기송풍팬, 8은 모터용 단자, 9는 밸브용 단자, 33a는 밸런스구멍이다.2, condenser, 3 expansion device, 4 evaporator, 5 accumulator, 6 condenser blower fan, 7 evaporator blower fan, 8 terminal for motor, 9 terminal for valve, 33a for balance It is a hole.
상기와 같은 본 발명 용량 가변형 로터리 압축기는 다음과 같은 작용 효과를 갖는다.The present invention variable capacity rotary compressor as described above has the following effects.
즉, 전동기구부에 전원을 인가하면 회전축(40)이 회전을 하고, 롤링피스톤(50)이 실린더(10)의 내부공간(V)에서 선회운동을 하면서 베인(60)과의 사이에 용적을 형성하여 냉매를 흡입 압축한 후 케이싱(1)의 내부로 토출하며, 이 냉매가스 는 가스토출관(DP)을 냉동사이클장치의 응축기(2)로 분출되었다가 팽창기구(3)와 증발기(4)를 차례로 거친후 다시 가스흡입관(SP)을 통해 실린더(10)의 내부공간(V)으로 흡입되는 일련의 과정을 반복한다.That is, when power is applied to the electric drive unit, the rotating
여기서, 용적가변형 압축기는 이를 채용한 에어콘의 운전 상태에 따라 세이빙운전을 하거나 또는 파워운전을 하게 되는데, 이를 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.Here, the variable volume compressor performs a saving operation or a power operation according to the operating state of the air conditioner employing the same, which will be described in more detail as follows.
먼저, 파워운전은 도 4a에서와 같이 용적가변유닛의 전자석(82)에 전원을 온(ON)시켜 상기 전자석(82b)의 전동축(82a)이 지지스프링(82c)을 이기면서 도면의 상향 방향으로 이동하도록 하여 그 전동축(82a)에 결합한 연결부재(83)에 의해 슬라이딩밸브(81)가 상기한 전동축(82a)과 함께 상향, 즉 토출측 바이패스구멍(32b)을 차단하는 방향으로 이동하도록 한다. 이렇게 하여, 실린더(10)의 내부공간(V)으로 흡입되는 냉매가스는 흡입측 바이패스구멍(32a)으로 배제되지 않으면서 토출구(22)를 향해 모두 이동하면서 압축되고, 이 압축가스는 토출구(32)를 통해 케이싱(1)의 내부로 토출되어 결국 모든 압축가스는 응축기(2)로 이동하게 된다.First, in the power operation, as shown in FIG. 4A, the power is turned on to the electromagnet 82 of the volume variable unit so that the
반면, 세이빙운전은 도 4b에서와 같이 용적가변유닛(80)의 전자석(82)에 전원을 오프(OFF)시켜 상기 전자석(82b)의 전동축(82a)이 지지스프링(82c)의 복원력에 의해 도면의 하향 방향으로 이동하도록 하여 그 전동축(82a)에 결합한 연결부재(83)에 의해 슬라이딩밸브(81)가 상기한 전동축(82a)과 함께 하향, 즉 토출측 바이패스구멍(32b)을 개방하는 방향으로 이동하도록 한다. 이렇게 하여, 실린더(10)의 내부공간(V)으로 흡입되는 냉매가스의 일부는 토출측 바이패스구멍(32b)과 바이패 스연결관(84) 그리고 흡입측 바이패스구멍(32a)을 통해 흡입구(12)로 역류하면서 배제되어 나머지 일부만 토출구(22)를 향해 이동하여 압축되고, 이 압축가스는 토출구(22)를 통해 케이싱(1)의 내부로 토출되어 결국 일부의 압축가스만 응축기(2)로 이동하게 된다.On the other hand, in the shaving operation, as shown in FIG. 4B, the power is turned off to the electromagnet 82 of the volume variable unit 80 so that the
여기서, 토출측 바이패스구멍(32b)의 일단을 토출구 보다 하류쪽에 형성하는 경우에는 실린더(10)의 내부공간(V)으로 흡입되는 냉매가스 전체가 압축과정중에 상기한 토출측 바이패스구멍(32b)과 바이패스연결관(84) 그리고 흡입측 바이패스구멍(32a)을 통해 흡입구(12)로 누설되어 결국 압축기는 일을 하지 않게 된다.Here, when one end of the discharge-
한편, 상기와 같은 본 발명의 용적 가변 장치를 구비한 로터리 압축기는 전동기구를 반대로 설정할 수도 있다. 즉, 전자석(82b)에 전류를 인가하는 경우 세이빙운전을 하도록 하는 반면 전류를 인가하지 않는 경우 파워운전을 하도록 할 수도 있으나, 이는 주로 세이빙운전을 실시하는 공조기의 특성상 전술한 일실시예에 비해 상대적으로 비효율적이다.On the other hand, the rotary compressor provided with the variable volume device of the present invention as described above may be reversely set the electric mechanism. That is, when the current is applied to the
또, 본 발명의 로터리 압축기는 기동시 세이빙운전을 수행하도록 설정하는 것이 전력소모량을 줄일 수 있어 보다 바람직하다.In addition, the rotary compressor of the present invention is more preferably set to perform the saving operation at start-up, since it can reduce the power consumption.
또, 본 실시예에서는 실린더(10)를 한 개만 구비한 단식 로터리 압축기를 예로들어 설명하였으나, 경우에 따라서는 실린더(10)를 복층으로 구비하고 그 중 어느 한 쪽에 상기한 용적가변유닛(80)을 설치할 수도 있다.In addition, in the present embodiment, a single rotary compressor having only one
이렇게 하여, 능력저하모드에서의 냉동능력을 0%에서 100%의 사이에서 임의로 설정함에 따라 다양한 조건에 맞게 공조를 수행할 수 있을 뿐만 아니라 소비전 력이 작은 전자석을 이용하여 압축기 내의 능력가변장치를 조작하면서 능동적으로 운전모드를 절환함으로써 공조기의 쾌적성을 높이고 계절의 부하에 따라 최적한 공조를 하므로 연간의 전기소비량을 개선할 수 있다.In this way, the refrigeration capacity in the capacity reduction mode can be arbitrarily set between 0% and 100%, so that air conditioning can be performed according to various conditions, and the capacity variable device in the compressor can be operated using an electromagnet having a low power consumption. By actively switching the operation mode while operating, the air conditioner's comfort is improved and the optimal air conditioning is performed according to the seasonal load, thereby improving the annual electricity consumption.
또, 인버터 능력제어방식에 비해 원가를 크게 낮출 수 있고 시스템이 간소하게 되어 신뢰도를 높일 수 있다.In addition, the cost can be significantly lowered compared to the inverter capability control method, and the system can be simplified, thereby increasing the reliability.
본 발명에 의한 용적 가변형 로터리 압축기 및 이를 적용한 공조기는, 압축기의 용적가변운전시 냉동능력저하율을 높여 에어콘의 다양한 조절이 가능하도록 하고, 압축기와 이를 채용한 공조기의 불필요한 전력낭비를 줄일 수 있다.The variable-volume rotary compressor and the air conditioner using the same according to the present invention increase the refrigeration capacity reduction rate during the variable-variable operation of the compressor to enable various control of the air conditioner and reduce unnecessary power consumption of the compressor and the air conditioner employing the same.
또, 잦은 냉동능력조절기능을 갖는 압축기 또는 에어콘에 널리 적용할 수 있을 뿐만 아니라 이를 채용한 압축기 또는 공조기 전체의 효율을 높일 수 있다.In addition, it can be widely applied to a compressor or air conditioner having a frequent refrigeration capacity control function, as well as to improve the efficiency of the entire compressor or air conditioner employing the same.
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