KR100620043B1 - Capacity variable type rotary compressor and airconditioner with this - Google Patents

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최차림
홍성재
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명에 의한 용량 가변형 복식 로터리 압축기 및 이를 적용한 에어콘은, 복수 개의 실린더와; 상측 실린더를 복개하는 상측 베어링플레이트와; 상측 실린더와 하측 실린더의 사이에 개재하는 중간 베어링프레이트와; 하측 실린더를 복개하여 함께 하측 실린더의 내부공간을 형성하고, 베인을 중심으로 압축실과 흡입실을 연통하도록 복수 개의 바이패스구멍을 형성하며, 복수 개의 바이패스구멍이 서로 연통하도록 한 개의 밸브구멍을 형성하고, 밸브구멍이 케이싱의 내부공간에 연통하도록 연통구멍을 형성하는 하측 베어링플레이트와; 하측 베어링플레이트의 밸브구멍에 미끄러지게 삽입하여 정상운전시에는 상기한 바이패스구멍을 차단하는 반면 공회전(idling)시에는 상기한 바이패스구멍을 열어 압축실의 냉매를 흡입실로 바이패스시키는 밸브유닛과; 밸브유닛이 운전모드에 따라 바이패스구멍을 개폐하도록 그 밸브유닛의 일측에 압력을 차별적으로 공급하는 배압절환유닛;을 포함함으로써, 압축기의 절약운전시 냉동능력저하율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 에어콘의 운전을 다양하게 조절할 수 있고, 압축기와 이를 채용한 에어콘의 불필요한 전력낭비를 줄일 수 있다. 또, 잦은 냉동능력조절기능을 갖는 압축기 또는 에어콘에 널리 적용할 수 있고 이를 채용한 압축기 또는 에어콘 전체의 효율 저하를 방지할 수 있다.A variable displacement double rotary compressor according to the present invention and an air conditioner including the same include: a plurality of cylinders; An upper bearing plate covering the upper cylinder; An intermediate bearing plate interposed between the upper cylinder and the lower cylinder; The lower cylinder is covered to form the inner space of the lower cylinder together, and a plurality of bypass holes are formed to communicate the compression chamber and the suction chamber with the vanes as the center, and one valve hole is formed so that the plurality of bypass holes communicate with each other. A lower bearing plate forming a communication hole so that the valve hole communicates with the inner space of the casing; A valve unit which slides into the valve hole of the lower bearing plate to block the bypass hole during normal operation while opening the bypass hole during idling to bypass the refrigerant in the compression chamber to the suction chamber; And a back pressure switching unit for differentially supplying pressure to one side of the valve unit to open and close the bypass hole according to the operation mode, thereby increasing the refrigeration capacity reduction rate during the saving operation of the compressor as well as operating the air conditioner. Can be adjusted in various ways, reducing unnecessary power consumption of the compressor and the air conditioner employing the same. In addition, it can be widely applied to a compressor or air conditioner having a frequent refrigeration capacity control function, it is possible to prevent a decrease in efficiency of the compressor or air conditioner employing the same.

Description

용량 가변형 복식 로터리 압축기 및 이를 적용한 에어콘{CAPACITY VARIABLE TYPE ROTARY COMPRESSOR AND AIRCONDITIONER WITH THIS}CAPACITY VARIABLE TYPE ROTARY COMPRESSOR AND AIRCONDITIONER WITH THIS}
도 1은 종래 용량 가변형 로터리 압축기의 일례를 보인 계통도,1 is a system diagram showing an example of a conventional variable displacement rotary compressor,
도 2a 및 도 2b는 종래 용량 가변형 로터리 압축기에서 정상운전시와 절약운전시의 압축실을 보인 평면도,2a and 2b is a plan view showing a compression chamber during normal operation and saving operation in the conventional variable displacement rotary compressor,
도 3은 본 발명 용량 가변형 복식 로터리 압축기를 구비한 에어콘의 계통도,3 is a schematic diagram of an air conditioner having a variable displacement double rotary compressor according to the present invention;
도 4는 본 발명 용량 가변형 복식 로터리 압축기의 일례를 보인 종단면도,4 is a longitudinal sectional view showing an example of the present invention of a variable displacement double type rotary compressor;
도 5는 본 발명 용량 가변형 복식 로터리 압축기의 밸브유닛을 보인 횡방향으로 파단하여 보인 단면도,5 is a cross-sectional view of the valve unit of the variable displacement double rotary compressor of the present invention in a transverse direction showing it;
도 6a 및 도 6b는 본 발명 용량 가변형 복식 로터리 압축기에서 정상운전과 절약운전을 보인 동작도,6a and 6b is an operation showing the normal operation and saving operation in the variable displacement double rotary compressor of the present invention,
도 7은 본 발명 용량 가변형 복식 로터리 압축기의 가변 운전을 보인 개략도.7 is a schematic view showing a variable operation of the present invention variable displacement double type rotary compressor.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
1 : 케이싱 10 : 제1 압축기구부1: Casing 10: First Compressor Part
20 : 제2 압축기구부 11,21 : 제1,제2 실린더20: 2nd compression mechanism part 11, 21: 1st, 2nd cylinder
11a,21a : 제1,제2 베인슬롯 12 : 메인베어링11a, 21a: 1st, 2nd vane slot 12: main bearing
12a : 제1 토출구 13 : 미들베어링12a: first discharge port 13: middle bearing
13a : 제2 토출구 14,23 : 제1,제2 롤링피스톤13a: 2nd discharge port 14,23: 1st, 2nd rolling piston
15,24 : 제1,제2 베인 16,25 : 제1,제2 토출밸브15,24: 1st, 2nd vane 16, 25: 1st, 2nd discharge valve
17 : 머플러 22b,22c : 바이패스구멍17: muffler 22b, 22c: bypass hole
22d : 베어링구멍 22e : 연통구멍22d: bearing hole 22e: communication hole
30 : 밸브유닛 31 : 슬라이딩밸브30: valve unit 31: sliding valve
32 : 밸브스프링 40 : 배압전환유닛32: valve spring 40: back pressure switching unit
41 : 절환밸브조립체 42 : 고압연결관41: switching valve assembly 42: high pressure connector
43 : 저압연결관 44 : 공통연결관43: low pressure connector 44: common connector
SP1,SP2 : 제1,제2 가스흡입관 DP : 가스토출관SP1, SP2: 1st and 2nd gas suction pipe DP: Gasoline discharge pipe
본 발명은 용량 가변형 복식 로터리 압축기 및 이를 적용한 에어콘에 관한 것으로, 특히 누설통로를 이용하여 용량을 가변할 수 있는 용량 가변형 복식 로터리 압축기 및 이를 적용한 에어콘에 관한 것이다.The present invention relates to a variable displacement double rotary compressor and an air conditioner using the same, and more particularly, to a variable displacement double rotary compressor capable of varying a capacity using a leakage passage and an air conditioner using the same.
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 알 려져 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 for controlling 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 statistics are statistically significant. Considering that air conditioners are used as air conditioners, it is difficult to increase the refrigerating capacity under cooling conditions, which is more important in air condition compressors, rather than to increase the refrigerating capacity under heating conditions.
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.
도 1은 종래 용량 가변형 로터리 압축기의 일례를 보인 계통도이고, 도 2a 및 도 2b는 종래 용량 가변형 로터리 압축기의 정상운전시와 절약운전시에 대한 압축실 면적을 보인 개략도이다.1 is a system diagram showing an example of a conventional variable displacement rotary compressor, Figures 2a and 2b is a schematic diagram showing the compression chamber area for the normal operation and the saving operation of the conventional variable displacement rotary compressor.
이에 도시한 바와 같이 종래 용량 가변형 로터리 압축기는, 실린더(1)의 압축공간 중간에서 압축되는 냉매의 일부를 압축기의 운전상태에 따라 바이패스할 수 있도록 상기 실린더의 바이패스구멍(1a)을 형성하고, 그 바이패스구멍(1a)에 바이패스관(P1)을 케이싱(2)의 외부로 연결 설치하며, 바이패스관(P1)의 끝단에서 분관하여 그 일단은 케이싱(2)의 토출측과 응축기(3)를 연결하는 가스토출관(P2)의 중간에 토출측 연결관(P3)으로 연결하는 반면 타단은 증발기(5)와 어큐뮬레이터(6)를 연결하는 가스흡입관(P4)의 중간에 흡입측 연결관(P5)으로 연결하고 있다. 또, 토출측 연결관(P3)의 중간과 흡입측 연결관(P5)의 중간에는 각각 토출측 밸브(V1)와 흡입측 밸브(V2)를 설치하고, 바이패스관(P1)의 입구측 끝단에는 상기 토출측 밸브 (V1)와 흡입측 밸브(V2)의 개폐에 따라 상기 실린더(1)의 바이패스구멍(1a)을 개폐하도록 바이패스밸브(V3)를 설치하고 있다.As shown in the drawing, the conventional variable displacement rotary compressor forms a bypass hole 1a of the cylinder so that a part of the refrigerant compressed in the middle of the compression space of the cylinder 1 can be bypassed according to the operation state of the compressor. The bypass pipe P1 is connected to the bypass hole 1a to the outside of the casing 2, and is piped from the end of the bypass pipe P1, and one end thereof is discharged from the casing 2 and the condenser ( 3) is connected to the discharge side connecting pipe (P3) in the middle of the gas discharge pipe (P2) for connecting while the other end is the suction side connecting pipe in the middle of the gas suction pipe (P4) connecting the evaporator (5) and the accumulator (6) It is connected to (P5). In addition, a discharge side valve V1 and a suction side valve V2 are respectively provided in the middle of the discharge side connecting pipe P3 and the suction side connecting pipe P5, and at the inlet side end of the bypass pipe P1. The bypass valve V3 is provided to open and close the bypass hole 1a of the cylinder 1 in accordance with the opening and closing of the discharge side valve V1 and the suction side valve V2.
도면중 미설명 부호인 4는 팽창기구, 6은 회전축, 7은 롤링피스톤, 8은 베인이다.In the drawings, reference numeral 4 denotes an expansion mechanism, 6 a rotation shaft, 7 a rolling piston, and 8 a vane.
상기와 같은 종래 용량 가변형 로터리 압축기에서 압축기가 정상운전을 하는 경우에는 도 1의 토출측 밸브(V1)가 열리고 흡입측 밸브(V2)가 닫힘에 따라 가스토출관(P2)으로 토출되던 냉매의 일부가 실선 화살표를 따라 바이패스관(P1)으로 유입되고, 그 토출압(Pd)의 냉매가 도 2a에서와 같이 바이패스밸브(V3)를 밀어 상기 실린더(1)의 바이패스구멍(1a)을 차단함으로써 실린더(1)의 압축공간으로 흡입되는 냉매 전부가 압축되면서 토출되는 상기한 가스토출관(P2)으로 토출되는 일련의 과정을 반복한다.When the compressor operates normally in the conventional variable displacement rotary compressor as described above, a part of the refrigerant discharged to the gas discharge pipe P2 is discharged as the discharge valve V1 of FIG. 1 is opened and the suction valve V2 is closed. Flowing into the bypass pipe P1 along the solid arrow, the refrigerant at the discharge pressure Pd pushes the bypass valve V3 as shown in FIG. 2A to block the bypass hole 1a of the cylinder 1. As a result, a series of processes of discharging all the refrigerant sucked into the compression space of the cylinder 1 into the gas discharge pipe P2 discharged while being compressed are repeated.
반면, 압축기가 절약운전을 하는 경우에는 도 1의 토출측 밸브(V1)가 닫히고 흡입측 밸브(V2)가 열림에 따라 바이패스밸브(V3)의 압력배면이 흡입압(Ps) 환경이 되면서 도 2b에서와 같이 상기 바이패스밸브(V3)가 밀려 바이패스구멍(1a)이 열리고 이 열린 바이패스구멍(1a)을 통해 압축공간에서 압축되던 냉매의 일부가 도 1의 점선 화살표를 따라 흡입측 연결관(P5)을 통해 어큐뮬레이터(6)로 바이패스 되면서 흡입지연이 발생하여 실린더(1)의 압축공간으로 흡입되는 냉매의 일부만 압축되어 토출되는 것이었다.On the other hand, when the compressor performs the saving operation, as the discharge valve V1 of FIG. 1 is closed and the suction valve V2 is opened, the pressure back surface of the bypass valve V3 becomes the suction pressure Ps environment, and FIG. 2B. As shown in FIG. 1, the bypass valve V3 is pushed to open the bypass hole 1a, and a part of the refrigerant compressed in the compression space through the open bypass hole 1a is connected to the suction side connection pipe along the dotted arrow of FIG. 1. Bypassing to the accumulator 6 through P5, a suction delay occurs, and only a part of the refrigerant sucked into the compression space of the cylinder 1 is compressed and discharged.
그러나, 상기와 같은 종래 로터리 압축기의 용량 가변 장치는, 실린더(1)의 측면에 바이패스회로를 별도로 설치함에 따라 절약운전시 냉매가 바이패스될 때 저 항이 커지면서 냉동능력저하율이 작고 효율이 저하되는 문제점이 있었다.However, the variable capacity device of the conventional rotary compressor as described above is provided with a bypass circuit separately on the side of the cylinder (1), the resistance is increased when the refrigerant is bypassed during the saving operation, the refrigeration capacity reduction rate is small and the efficiency is lowered There was a problem.
또, 압축기 케이싱(2)의 외부에 바이패스관(P2)과 토출측 연결관(P3) 그리고 흡입측 연결관(P5)을 설치하여 에어콘의 배관에 연결함에 따라 에어콘 배관을 조립하는 작업이 난해할 뿐만 아니라 상기 배관에 토출측 밸브(V1)와 흡입측 밸브(V2)를 별도로 설치하여야 함에 따라 부품수가 증가하여 비용이 가중되는 문제점이 있었다.In addition, as the bypass pipe P2, the discharge side connecting pipe P3, and the suction side connecting pipe P5 are installed outside the compressor casing 2 and connected to the air conditioning pipe, it is difficult to assemble the air conditioning pipe. In addition, since the discharge side valve (V1) and the suction side valve (V2) must be separately installed in the pipe, there is a problem in that the number of parts increases and the cost increases.
본 발명은 상기와 같은 종래 로터리 압축기의 용량 가변 장치가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 절약운전시 냉동능력저하율을 높여 효율을 높일 수 있는 용량 가변형 로터리 압축기 및 이를 적용한 에어콘을 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.The present invention has been made in view of the problems of the conventional variable capacity of the rotary compressor as described above, to provide a variable capacity rotary compressor and an air conditioner applied to the variable capacity to increase the efficiency of the refrigeration capacity reduction rate during the saving operation. There is a purpose.
또, 압축기의 용량 가변 장치를 용이하면서도 간소하게 구성할 수 있을 뿐만 아니라 부품수를 줄여 생산비용을 절감할 수 있는 용량 가변형 로터리 압축기 및 이를 적용한 에어콘을 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a variable displacement rotary compressor capable of easily and simply configuring a variable capacity device of a compressor and reducing production costs by reducing the number of parts.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 롤링피스톤이 선회운동을 하면서 냉매를 흡입하여 압축하도록 그 중앙에 내부공간을 각각 형성하고, 내부공간에 가스흡입관이 연통하도록 흡입구를 각각 형성하며, 롤링피스톤에 반경방향으로 접하여 상기한 내부공간을 압축실과 흡입실로 구획하는 베인을 지지하도록 베인슬롯을 각각 형성하여 케이싱의 내부에 축방향을 따라 상하로 고정 설치하는 복수 개의 실린더와; 상측 실린더를 복개하여 함께 상측 실린더의 내부공간을 형성하고, 그 상측 실린더의 압축실에 연통하여 압축된 냉매를 토출하도록 토출구를 형성하는 상측 베어링플레이트와; 상측 실린더와 하측 실린더의 사이에 개재하여 함께 상측 실린더와 하측 실린더의 내부공간을 형성하는 중간 베어링프레이트와; 하측 실린더를 복개하여 함께 하측 실린더의 내부공간을 형성하고, 베인을 중심으로 압축실과 흡입실을 연통하도록 복수 개의 바이패스구멍을 형성하며, 복수 개의 바이패스구멍이 서로 연통하도록 한 개의 밸브구멍을 형성하고, 밸브구멍이 케이싱의 내부공간에 연통하도록 연통구멍을 형성하는 하측 베어링플레이트와; 하측 베어링플레이트의 밸브구멍에 미끄러지게 삽입하여 정상운전시에는 상기한 바이패스구멍을 차단하는 반면 공회전(idling)시에는 상기한 바이패스구멍을 열어 압축실의 냉매를 흡입실로 바이패스시키는 밸브유닛과; 밸브유닛이 운전모드에 따라 바이패스구멍을 개폐하도록 그 밸브유닛의 일측에 압력을 차별적으로 공급하는 배압절환유닛;을 포함한 것을 특징으로 하는 용량 가변형 복식 로터리 압축기를 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, the rolling piston is formed in the inner space in the center to suck and compress the refrigerant while the pivoting movement, respectively, the inlet is formed to communicate with the gas suction pipe in the inner space, the radius in the rolling piston A plurality of cylinders each formed in a vane slot to support vanes for partitioning the internal space into a compression chamber and a suction chamber in contact with each other in a direction to be fixed up and down along the axial direction; An upper bearing plate covering the upper cylinder to form an inner space of the upper cylinder, and forming a discharge port to communicate with the compression chamber of the upper cylinder and discharge the compressed refrigerant; An intermediate bearing plate interposed between the upper cylinder and the lower cylinder to form an inner space of the upper cylinder and the lower cylinder; The lower cylinder is covered to form the inner space of the lower cylinder together, and a plurality of bypass holes are formed to communicate the compression chamber and the suction chamber with the vanes as the center, and one valve hole is formed so that the plurality of bypass holes communicate with each other. A lower bearing plate forming a communication hole so that the valve hole communicates with the inner space of the casing; A valve unit which slides into the valve hole of the lower bearing plate to block the bypass hole during normal operation while opening the bypass hole during idling to bypass the refrigerant in the compression chamber to the suction chamber; It provides a variable displacement double rotary compressor comprising a; back pressure switching unit for differentially supplying pressure to one side of the valve unit to open and close the bypass hole according to the operation mode.
또, 복수 개의 실린더를 구비한 압축기와, 응축기와, 팽창기구와, 증발기를 포함하는 에어콘에 있어서, 롤링피스톤이 선회운동을 하면서 냉매를 흡입하여 압축하도록 그 중앙에 내부공간을 각각 형성하고, 내부공간에 가스흡입관이 연통하도록 흡입구를 각각 형성하며, 롤링피스톤에 반경방향으로 접하여 상기한 내부공간을 압축실과 흡입실로 구획하는 베인을 지지하도록 베인슬롯을 각각 형성하여 케이싱의 내부에 축방향을 따라 상하로 고정 설치하는 복수 개의 실린더와; 상측 실린더를 복개하여 함께 상측 실린더의 내부공간을 형성하고, 그 상측 실린더의 압축실에 연 통하여 압축된 냉매를 토출하도록 토출구를 형성하는 상측 베어링플레이트와; 상측 실린더와 하측 실린더의 사이에 개재하여 함께 상측 실린더와 하측 실린더의 내부공간을 형성하는 중간 베어링프레이트와; 하측 실린더를 복개하여 함께 하측 실린더의 내부공간을 형성하고, 베인을 중심으로 압축실과 흡입실을 연통하도록 복수 개의 바이패스구멍을 형성하며, 복수 개의 바이패스구멍이 서로 연통하도록 한 개의 밸브구멍을 형성하고, 밸브구멍이 케이싱의 내부공간에 연통하도록 연통구멍을 형성하는 하측 베어링플레이트와; 하측 베어링플레이트의 밸브구멍에 미끄러지게 삽입하여 실내온도가 설정온도 범위를 벗어난 경우에는 상기한 바이패스구멍을 차단하여 정상운전을 하도록 하는 반면 실내온도가 설정온도 범위내인 경우에는 상기한 바이패스구멍을 열어 압축실의 냉매를 흡입실로 바이패스시켜 공회전을 하도록 하는 밸브유닛과; 밸브유닛이 실내온도와 설정온도의 차이에 따라 바이패스구멍을 개폐하도록 그 밸브유닛의 일측에 압력을 차별적으로 공급하는 배압절환유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어콘을 제공한다.In addition, in the air conditioner including a compressor including a plurality of cylinders, a condenser, an expansion mechanism, and an evaporator, an inner space is respectively formed at the center thereof so that the rolling piston sucks and compresses the refrigerant during the pivoting movement. Inlet ports are formed to communicate with the gas suction pipes in the space, and vane slots are formed in the casing to support the vanes partitioning the inner space into the compression chamber and the suction chamber by radially contacting the rolling piston. A plurality of cylinders fixed to each other; An upper bearing plate which covers the upper cylinder to form an inner space of the upper cylinder and forms a discharge port to discharge the refrigerant compressed through the compression chamber of the upper cylinder; An intermediate bearing plate interposed between the upper cylinder and the lower cylinder to form an inner space of the upper cylinder and the lower cylinder; The lower cylinder is covered to form the inner space of the lower cylinder together, and a plurality of bypass holes are formed to communicate the compression chamber and the suction chamber with the vanes as the center, and one valve hole is formed so that the plurality of bypass holes communicate with each other. A lower bearing plate forming a communication hole so that the valve hole communicates with the inner space of the casing; If the room temperature is out of the set temperature range by inserting it slippery into the valve hole of the lower bearing plate, the bypass hole is shut off for normal operation. If the room temperature is within the set temperature range, the bypass hole is A valve unit which opens to bypass the refrigerant in the compression chamber to the suction chamber to idle; Provides an air conditioner comprising a; back pressure switching unit for differentially supplying pressure to one side of the valve unit to open and close the bypass hole in accordance with the difference between the room temperature and the set temperature.
이하, 본 발명에 의한 용량 가변형 복식 로터리 압축기 및 이를 적용한 에어콘을 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a variable displacement double 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 3은 본 발명 용량 가변형 복식 로터리 압축기를 구비한 에어콘의 계통도이고, 도 4는 본 발명 용량 가변형 복식 로터리 압축기의 일례를 보인 종단면도이며, 도 5는 본 발명 용량 가변형 복식 로터리 압축기의 밸브유닛을 보인 횡방향으로 파단하여 보인 단면도이고, 도 6a 및 도 6b는 본 발명 용량 가변형 복식 로터리 압축기에서 정상운전과 절약운전을 보인 동작도이며, 도 7은 본 발명 용량 가변형 복식 로터리 압축기의 가변 운전을 보인 개략도이다.Figure 3 is a schematic diagram of an air conditioner having a variable displacement double rotary compressor of the present invention, Figure 4 is a longitudinal sectional view showing an example of the variable displacement double rotary compressor of the present invention, Figure 5 is a valve unit of the variable displacement double rotary compressor of the present invention. 6A and 6B are sectional views showing normal operation and saving operation in the variable displacement double type rotary compressor of the present invention, and FIG. 7 shows the variable operation of the variable displacement double rotary compressor of the present invention. Schematic diagram.
이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 복식 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 제1 압축기구부(10) 및 제2 압축기구부(20)와, 제2 압축유니트(20)의 일측에 구비하여 압축실 용량을 가변하는 밸브유닛(30)과, 밸브유닛(30)에 연결하여 압축기의 운전모드에 따른 압력차에 의해 상기한 밸브유닛(30)을 동작시키는 배압전환유닛(40)을 포함한다.As shown in the drawing, the double rotary compressor according to the present invention is provided with a casing (1) for communicating gas suction pipe (SP) and gas discharge pipe (DP), and an electric motor that is installed above the casing (1) to generate rotational force. On the side of the first compression mechanism portion 10 and the second compression mechanism portion 20 and the second compression unit 20, which is installed under the mechanism portion, the casing 1 and compresses the refrigerant by the rotational force generated in the electric mechanism portion. And a back pressure switching unit 40 connected to the valve unit 30 to vary the capacity of the compression chamber and the valve unit 30 to operate the valve unit 30 by the pressure difference according to the operation mode of the compressor. Include.
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)와, 회전자(Mr)에 결합하여 회전력을 압축기구부에 전달하는 회전축(C)으로 이루어진다.The electric drive unit rotates while interacting with the stator Ms by fixing the inside of the casing 1 to stator Ms for applying power from the outside, and having a predetermined gap inside the stator Ms. It consists of an electron (Mr) and a rotating shaft (C) which is coupled to the rotor (Mr) and transmits a rotational force to the compression mechanism.
제1 압축기구부(10)는 도 4에서와 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 메인베어링(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(15)과, 메인베어링(12)의 중앙부근에 구비한 제1 토출포트(12a) 선단에 개폐 가능하게 결합하여 제1 압축실에서 토출되는 냉매가스의 토출을 조절하는 제1 토출밸브(16)와, 제1 토출밸브(16)를 수용하여 메인베어링(12)에 결합하는 머플러(17)로 이루어진다.As shown in FIG. 4, the first compression mechanism part 10 covers the first cylinder 11 installed in the casing 1 and the upper and lower sides of the first cylinder 11 to cover the first interior. The first bearing of the first cylinder 11 is rotatably coupled to the main bearing 12 and the middle bearing 13 which radially support the rotating shaft while forming the space V1, and the upper eccentric portion of the rotating shaft 3. The first rolling piston 14 which compresses the refrigerant while turning in the first internal space V1 and the first cylinder 11 are movably coupled radially so as to be pressed against the outer circumferential surface of the first rolling piston 14. A first vane 15 for dividing the first inner space V1 of the first cylinder 11 into a first suction chamber and a first compression chamber, and a first discharge port provided near the center of the main bearing 12 ( 12a) a first discharge valve 16 coupled to the front end so as to be openable and closed to control the discharge of the refrigerant gas discharged from the first compression chamber, It is composed of a muffler (17) for receiving the first discharge valve 16 is coupled to the main bearing (12).
제2 압축기구부(20)는 도 4에서와 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 실린더(21)의 제2 내부공간(V2)을 제2 흡입실과 제2 압축실로 각각 구획하는 제2 베인(24)과, 미들베어링(13)에 구비한 제2 토출포트(13a) 선단에 개폐 가능하게 결합하여 제2 압축실에서 토출되는 냉매가스의 토출을 조절하는 제2 토출밸브(25)로 이루어진다.The second compression mechanism 20 is formed in an annular shape as shown in Fig. 4, the second cylinder 21 to be installed below the first cylinder 11 inside the casing 1, and both the upper and lower sides of the second cylinder 21 The middle bearing 13 and the sub-bearing 22 and the lower eccentric part of the rotating shaft 3 which support the said rotating shaft 3 in the radial direction and the axial direction while forming the 2nd inner space V1 together, The second cylinder to be in contact with the outer peripheral surface of the second rolling piston 23 and the second rolling piston 23 to compress the refrigerant while turning in the second inner space (V2) of the second cylinder 21 rotatably coupled A second vane 24 and a middle bearing, which are movably coupled to the 21 to partition the second inner space V2 of the second cylinder 21 into a second suction chamber and a second compression chamber, respectively, 13 is coupled to the front end of the second discharge port 13a provided to control the discharge of the refrigerant gas discharged from the second compression chamber. It consists of the 2nd discharge valve 25.
제2 실린더(21)는 상기한 제2 롤링피스톤(23)이 상대운동을 할 수 있도록 환형으로 형성하고, 그 일측에는 상기한 제2 베인(24)이 반경방향으로 직선운동을 할 수 있도록 제2 베인슬롯(21a)을 선형으로 형성하며, 제2 베인슬롯(21a)의 일측에는 제2 가스흡입관(SP2)을 연통하는 제2 흡입구(21b)를 반경방향으로 관통 형성하고, 미들베어링(13)과 접하는 제2 베인슬롯(21a)의 타측 상단 모서리에는 미들베어링(13)의 제2 토출구(13a)에 연통하여 압축된 냉매가 제2 롤링피스톤(23)의 궤적에 관계없이 제2 토출구(13a)로 원활하게 토출되도록 제2 토출안내홈(미부호)을 형성 하며, 제2 베인슬롯(21a)의 좌우 양측 하단 모서리에는 후술할 바이패스구멍(22b)(22c)과 연통하여 공회전(idling)시 압축되는 냉매가 제2 롤링피스톤(23)의 궤적에 관계없이 제2 압축실에서 제2 흡입실로 누설되도록 바이패스안내홈(21c)을 형성하여 이루어진다.The second cylinder 21 is formed in an annular shape so that the second rolling piston 23 can perform a relative movement, and at one side thereof, the second vane 24 can perform a linear movement in the radial direction. The second vane slot 21a is linearly formed, and a second suction port 21b communicating with the second gas suction pipe SP2 is radially penetrated at one side of the second vane slot 21a, and the middle bearing 13 is formed. At the other upper edge of the second vane slot 21a in contact with the second vane slot 21a, the refrigerant compressed in communication with the second discharge port 13a of the middle bearing 13 is discharged regardless of the trajectory of the second rolling piston 23. A second discharge guide groove (unsigned) is formed to be smoothly discharged to 13a, and idling is communicated with the bypass holes 22b and 22c which will be described later at lower left and right sides of the second vane slot 21a. Coolant is leaked from the second compression chamber to the second suction chamber irrespective of the trajectory of the second rolling piston 23. It made to form the lock by-pass the guide groove (21c).
여기서, 제2 토출구(13a)는 후술할 서브베어링(22)의 바이패스구멍(22b)(22c)과 중첩되지 않도록 미들베어링(13)에 형성하는 것으로 이 경우 미들베어링(13)은 그 내부가 빈 중공형상으로 형성하는 것이 바람직하다. 또, 이 경우 제1 토출구를 메인베어링이 아니라 미들베어링에 형성할 수도 있다. Here, the second discharge port 13a is formed in the middle bearing 13 so as not to overlap with the bypass holes 22b and 22c of the sub bearing 22, which will be described later. It is preferable to form in an empty hollow shape. In this case, the first discharge port may be formed in the middle bearing instead of the main bearing.
서브베어링(22)은 그 중앙에 회전축(C)을 반경방향으로 지지하는 베어링구멍(22a)을 구비하여 원판모양으로 형성하고, 제2 실린더(21)의 베인슬롯(21a)을 기준으로 그 제2 베인슬롯(21a)의 좌우 양측에는 상기한 제2 실린더(21)의 바이패스안내홈(21c)에 대응하도록 복수 개의 바이패스구멍(22b)(22c)을 형성하며, 복수 개의 바이패스구멍(22b)(22c)이 서로 연통하도록 두 바이패스구멍(22b)(22c)을 수용하여 반경방향으로 소정의 깊이만큼 음형지게 밸브구멍(22d)을 형성하고, 밸브구멍(22d)의 일측에는 케이싱(1)의 내부공간에 연통하여 케이싱 내부의 압력이 후술할 슬라이딩밸브(31)의 일측 압력부를 가압하도록 연통구멍(22e)을 형성하여 이루어진다.The sub-bearing 22 has a bearing hole 22a for radially supporting the rotation shaft C at the center thereof, and is formed in a disc shape, and the sub bearing 22 is formed on the basis of the vane slot 21a of the second cylinder 21. On the left and right sides of the two vane slots 21a, a plurality of bypass holes 22b and 22c are formed so as to correspond to the bypass guide grooves 21c of the second cylinder 21, and a plurality of bypass holes ( Two bypass holes 22b and 22c are accommodated so that 22b and 22c communicate with each other to form a valve hole 22d so as to be negatively shaped to a predetermined depth in the radial direction, and one side of the valve hole 22d is provided with a casing ( The communication hole 22e is formed so as to communicate with the internal space of 1) to pressurize one side pressure portion of the sliding valve 31 to be described later.
바이패스구멍(22b)(22c)은 대략 축방향으로 일치하거나 서로 접하는 방향으로 경사지도록 형성하되 그 직경은 대략 후술할 슬라이딩밸브(31)의 연통부(31c) 간격 보다 넓게 형성하는 것이 바람직하다. 또, 연통구멍(22e)의 직경은 케이싱(1)의 오일이 밸브구멍(22d)으로 유입될 수 있는 직경으로 형성하는 것이 바람직하다.The bypass holes 22b and 22c are formed to be inclined in a direction substantially coincident with or in contact with each other, but the diameter thereof is preferably formed to be wider than an interval of the communication portion 31c of the sliding valve 31 which will be described later. In addition, the diameter of the communication hole 22e is preferably formed so that the oil of the casing 1 can flow into the valve hole 22d.
밸브유닛(30)은 도 4 및 도 5에서와 같이 상기 밸브구멍(22d)에 미끄러지게 삽입하여 상기 배압전환유닛(40)에 의한 압력차에 따라 밸브구멍(22d)에서 이동하면서 상기한 복수 개의 바이패스구멍(22b)(22c)을 함께 개폐하는 슬라이딩밸브(31)와, 슬라이딩밸브(31)의 이동방향을 탄력 지지하여 양단의 압력차가 동일할 때 상기한 슬라이딩밸브(31)가 닫는 위치로 이동하도록 압축스프링으로 된 밸브스프링(32)으로 이루어진다.As shown in FIGS. 4 and 5, the valve unit 30 slides into the valve hole 22d and moves in the valve hole 22d according to the pressure difference by the back pressure switching unit 40. The sliding valve 31 which opens and closes the bypass holes 22b and 22c together and elastically supports the moving direction of the sliding valve 31 to the position where the sliding valve 31 closes when the pressure difference between both ends is the same. It consists of a valve spring 32 of compression spring to move.
슬라이딩밸브(31)는 밸브구멍(22d)의 내주면에 미끄럼 접촉하도록 형성하여 상기한 케이싱(1)의 내부공간으로부터 압력을 전달받아 두 바이패스구멍(22b)(22c)을 폐쇄하는 제1 압력부(31a)와, 밸브구멍(22d)의 내주면에 미끄럼 접촉하도록 형성하여 상기한 배압전환유닛(40)으로부터 압력을 전달받는 제2 압력부(31b)와, 두 압력부(31a)(31b) 사이를 연결하고 그 외주면과 밸브구멍(22d) 사이에 상기한 두 바이패스구멍(22b)(22c)이 연통하도록 가스통로가 형성되는 연통부(31c)로 이루어진다.The sliding valve 31 is formed to be in sliding contact with the inner circumferential surface of the valve hole 22d, and receives the pressure from the inner space of the casing 1 to close the two bypass holes 22b and 22c. Between the second pressure part 31b and the two pressure parts 31a and 31b which are formed to be in sliding contact with the inner circumferential surface of the valve hole 22d and receive pressure from the back pressure switching unit 40 described above. And a communication portion 31c in which a gas passage is formed so that the two bypass holes 22b and 22c communicate between the outer peripheral surface and the valve hole 22d.
제1 압력부(31a)는 양쪽 바이패스구멍(22b)(22c)의 직경 보다 길게 형성하고 그 후방단에는 밸브구멍(22d)의 안쪽 측면에서 슬라이딩밸브(31)가 항상 이격되면서 연통구멍(22e)이 항상 개방되도록 지지돌부(31d)를 형성하는 것이 바람직하다.The first pressure portion 31a is formed to be longer than the diameters of both bypass holes 22b and 22c, and the rear end thereof has a communication valve 22e while the sliding valve 31 is always spaced from the inner side of the valve hole 22d. It is preferable to form the support protrusions 31d so that always open).
연통부(31c)는 양쪽 압력부(31a)(31b)의 직경 보다 작게 형성하고 그 길이는 바이패스구멍(22b)(22c)의 직경 보다 짧게 형성한다.The communication part 31c is formed smaller than the diameter of both pressure parts 31a and 31b, and the length is formed shorter than the diameter of the bypass hole 22b and 22c.
배압전환유닛(40)은 도 3 및 도 6a 및 도 6b에서와 같이 슬라이딩밸브(31)의 제2 압력부측 압력을 결정하는 절환밸브조립체(41)와, 절환밸브조립체(41)를 케이 싱(1)에 연결하여 고압 분위기를 공급하는 고압연결관(42)과, 절환밸브조립체(41)를 어큐뮬레이터(6)의 출구측에 연결하여 저압 분위기를 공급하는 저압연결관(43)과, 절환밸브조립체(41)를 밸브구멍(22d)의 제2 압력부측에 연결하여 슬라이딩밸브(31)의 제2 압력부(31b)에 고압 분위기 또는 저압 분위기를 선택적으로 공급하는 공통연결관(44)으로 이루어진다.The back pressure switching unit 40 casings the switching valve assembly 41 and the switching valve assembly 41 which determine the pressure of the second pressure side of the sliding valve 31 as shown in FIGS. 3 and 6A and 6B. 1) a high pressure connecting pipe 42 for supplying a high pressure atmosphere by connecting to 1), a low pressure connecting pipe 43 for supplying a low pressure atmosphere by connecting the switching valve assembly 41 to the outlet side of the accumulator 6, and a switching valve. The assembly 41 is connected to the second pressure portion side of the valve hole 22d to form a common connecting pipe 44 for selectively supplying a high pressure atmosphere or a low pressure atmosphere to the second pressure portion 31b of the sliding valve 31. .
고압연결관(42)의 입구단은 가스토출관(DP)의 중간에 연결할 수도 있으나, 경우에 따라서는 케이싱(1)의 내부에 채우는 오일에 잠기도록 그 케이싱(1)의 하반부에 연결하는 것이 상기한 밸브구멍(22d)과 슬라이딩밸브(31) 사이로 오일이 유입되도록 하여 마찰손실이나 가스누설을 차단할 수 도 있다.The inlet end of the high-pressure connecting pipe 42 may be connected to the middle of the gas discharge pipe DP. However, in some cases, the inlet end of the high pressure connecting pipe 42 is connected to the lower half of the casing 1 so as to be immersed in the oil filled in the casing 1. Oil may flow between the valve hole 22d and the sliding valve 31 to block friction loss or gas leakage.
도면중 미설명 부호인 3는 응축기, 4은 팽창기구, 5는 증발기이다.In the drawings, reference numeral 3 denotes a condenser, 4 an expansion mechanism, and 5 an evaporator.
상기와 같은 본 발명 용량 가변형 복식 로터리 압축기는 다음과 같이 동작한다.The present invention of the variable displacement double rotary compressor of the present invention operates as follows.
즉, 전동기구부에 전원을 인가하면 회전축(C)이 회전을 하고, 각각의 롤링피스톤(14)(23)이 제1 실린더(11)와 제2 실린더(21)의 각 내부공간(V1)(V2)에서 선회운동을 하면서 제1 베인(15) 및 제2 베인(24)과의 사이에 용적을 형성하여 냉매를 흡입 압축한 후 케이싱(1)의 내부로 토출하며, 이 냉매가스는 가스토출관(DP)을 통해 냉동사이클장치의 응축기(2)로 분출되었다가 팽창기구(3)와 증발기(4)를 차례로 거친후 다시 각각의 가스흡입관(SP1)(SP2)을 통해 제1 실린더(11)와 제2 실린더(21)의 내부공간(V1)(V2)으로 흡입되는 일련의 과정을 반복한다.That is, when the electric power is applied to the electric drive unit, the rotating shaft C rotates, and each of the rolling pistons 14 and 23 rotates the respective inner spaces V1 of the first cylinder 11 and the second cylinder 21 ( While making a pivoting movement in V2), a volume is formed between the first vane 15 and the second vane 24 to suck and compress the refrigerant, and then discharge the refrigerant into the casing 1. Through the pipe (DP) to the condenser (2) of the refrigeration cycle device, and after passing through the expansion mechanism (3) and the evaporator (4) in turn through the respective gas suction pipe (SP1) SP2 and the first cylinder (11) ) And a series of processes to be sucked into the inner space (V1) (V2) of the second cylinder (21).
여기서, 압축기가 정상운전(파워운전)을 하는 경우에는 도 6a에서와 같이 파 일로트밸브인 배압전환유닛(40)에 전원을 오프(OFF)시켜 고압연결관(42)과 공통연결관(44)이 연통되도록 한다. 그리하여 운전중에 제2 가스흡입관(SP2) 또는 증발기(5)를 통과한 저압의 냉매가스가 고압연결관(42)과 공통연결관(44)을 거쳐 슬라이딩밸브(31)의 제2 압력부(31b) 쪽으로 유입되도록 한다. 이때, 슬라이딩밸브(31)의 제1 압력부(31a)쪽으로는 서브베어링(22)의 연통구멍(22e)을 통해 고압이 공급되어 슬라이딩밸브(31)의 양측 압력은 동일하게 되나 제2 압력부(31b)쪽에 배치하는 밸브스프링(32)의 탄성력에 의해 상기한 슬라이딩밸브(31)가 제1 압력부(31a)쪽으로 밀려나면서 제2 압력부(31b)가 양쪽 바이패스구멍(22b)(22c)을 동시에 차단하게 된다. 이렇게 하여 제2 실린더(21)의 압축실에서 압축되는 냉매가스는 바이패스구멍(22b)(22c)이 막힘에 따라 미들베어링(13)의 제2 토출구(13a)를 통해 제1 압축기구부(10)의 머플러(17)로 이동하였다가 제1 실린더에서 토출되는 냉매와 함께 케이싱(1)의 내부로 모두 토출된 후 응축기(2)와 팽창기구(3) 그리고 증발기(4)를 순환하면서 100%의 냉동능력을 발휘하는 압축운전을 하게 된다.In this case, when the compressor is in normal operation (power operation), the power is turned off to the back pressure switching unit 40, which is a pilot valve, as shown in FIG. 6A, so that the high pressure connecting pipe 42 and the common connecting pipe 44 are turned off. ) To communicate. Thus, during operation, the low pressure refrigerant gas passing through the second gas suction pipe SP2 or the evaporator 5 passes through the high pressure connecting pipe 42 and the common connecting pipe 44 to the second pressure part 31b of the sliding valve 31. ) To the side. At this time, the high pressure is supplied to the first pressure portion 31a of the sliding valve 31 through the communication hole 22e of the sub bearing 22 so that the pressures on both sides of the sliding valve 31 are the same, but the second pressure portion The sliding valve 31 is pushed toward the first pressure portion 31a by the elastic force of the valve spring 32 disposed on the 31b side, and the second pressure portions 31b are both bypass holes 22b and 22c. ) Will be blocked at the same time. In this way, the refrigerant gas compressed in the compression chamber of the second cylinder 21 passes through the second discharge port 13a of the middle bearing 13 as the bypass holes 22b and 22c are blocked. 100% while circulating through the condenser 2, the expansion mechanism 3, and the evaporator 4 after being discharged to the inside of the casing 1 together with the refrigerant discharged from the first cylinder, Compression operation to exercise the freezing capacity of.
반면, 압축기가 공회전(세이빙운전)을 하는 경우에는 도 6b에서와 같이 파일로트밸브인 배압전환유닛(40)에 전원을 온(ON)시켜 저압연결관(43)과 공통연결관(44)을 연결시킨다. 그리하여 운전중에 제1 압력부(31a)측의 압력에 의한 힘이 제2 압력부(31b)측의 압력과 밸브스프링(32)의 탄성력을 합한 힘 보다 크게 되어 슬라이딩밸브(31)는 제2 압력부(31b)측으로 이동하면서 바이패스구멍(22b)(22c)이 열린다. 이렇게 하여 제2 실린더(21)의 압축실에서 압축되는 냉매는 압축실측 바이패스구멍(22c)에서 흡입실측 바이패스구멍(22b)으로 누설되면서 제2 압축기구부는 일종 의 세이빙운전, 즉 운전은 하지만 냉동능력은 제로(0)인 비압축운전을 하게 됨으로써 제1 압축기구부(10)의 냉동능력만큼(예컨대, 제1 압축기구부와 제2 압축기구부의 용량이 60:40이라면 대략 60%)만 발휘하는 절약운전을 하게 되는 것이다.On the other hand, when the compressor is idling (saving operation) as shown in Figure 6b to turn on the power (ON) to the back pressure switching unit 40, which is a pilot valve to connect the low-pressure connecting pipe 43 and the common connecting pipe 44 Connect it. Thus, during operation, the force due to the pressure on the first pressure part 31a side is greater than the sum of the pressure on the side of the second pressure part 31b and the elastic force of the valve spring 32 so that the sliding valve 31 receives the second pressure. Bypass holes 22b and 22c are opened while moving toward the portion 31b side. In this way, the refrigerant compressed in the compression chamber of the second cylinder 21 leaks from the compression chamber side bypass hole 22c to the suction chamber side bypass hole 22b. The refrigeration capacity is zero (0) non-compression operation, thereby exhibiting only the freezing capacity of the first compression mechanism (10) (for example, approximately 60% if the capacity of the first compression portion and the second compression mechanism is 60:40). It is a saving driving.
한편, 본 발명에 의한 용량 가변형 복식 로터리 압축기를 에어콘에 적용하는 경우 냉방운전을 예로 들어 그 작용효과를 살펴보면 다음과 같다.On the other hand, when the variable capacity double type rotary compressor according to the present invention is applied to the air conditioner, look at the effect of taking the cooling operation as an example as follows.
즉, 실내온도와 설정온도를 비교하여 실내온도가 설정온도 보다 높은 경우에는 압축기가 앞서 예시한 정상운전을 실시함으로써 에어콘이 100%의 냉방능력을 발휘하도록 하는 반면 실내온도가 설정온도 보다 낮거나 같은 경우에는 제2 압축기구부가 앞서 예시한 공회전을 실시함으로써 제2 압축기구부는 일을 하지 않아 결국 제1 압축기구부의 용량만큼만 일을 하도록 한다.In other words, if the room temperature is higher than the set temperature by comparing the room temperature with the set temperature, the compressor performs the normal operation described above to allow the air conditioner to exhibit 100% cooling capacity while the room temperature is lower than or equal to the set temperature. In this case, the second compression mechanism performs the idling described above, so that the second compression mechanism does not work, so that only the capacity of the first compression mechanism is used.
또, 정상운전과 절약운전 시간을 필요에 따라 각각 조절하여 에어콘 용량 범위를 넓게 가변할 수 있다. 예컨대, 도 7에서와 같이 용량을 10%로 제어하는 경우에는 전체 운전시간이 20초로 가정할 때 2초 동안은 정상운전을 하는 반면 18초 동안은 절약운전을 수행하도록 하고, 용량을 50%로 제어하는 경우에는 전체 운전시간이 20초로 가정할 때 10초 씩 정상운전과 절약운전을 번갈아 수행하며, 용량을 90%로 제어하는 경우에는 전체 운전시간이 20초로 가정할 때 10초 동안은 정상운전을, 2초 동안은 절약운전을 수행하도록 함으로써 압축기 및 에어콘의 냉동능력을 보다 세분화하여 제어할 수 있다. 이를 통해 인버터 로터리 압축기에 비해 원가를 현저하게 낮추면서도 효율이 높고 신뢰성이 우수한 로터리 압축기와 에어콘을 공급할 수 있다. In addition, the air conditioning capacity range can be widely varied by adjusting the normal operation and the saving operation time as necessary. For example, in the case of controlling the capacity at 10% as shown in FIG. 7, assuming that the total operation time is 20 seconds, the normal operation is performed for 2 seconds while the saving operation is performed for 18 seconds, and the capacity is 50%. In case of control, normal operation and saving operation are performed alternately every 10 seconds when the total operation time is 20 seconds.In case of controlling the capacity at 90%, normal operation is performed for 10 seconds when the total operation time is 20 seconds. By performing the saving operation for 2 seconds, it is possible to further control the refrigeration capacity of the compressor and the air conditioner. Through this, it is possible to supply rotary compressors and air conditioners with high efficiency and high reliability while significantly lowering costs compared to inverter rotary compressors.
본 발명에 의한 용량 가변형 복식 로터리 압축기 및 이를 적용한 에어콘은, 제2 서브베어링에 베인을 사이에 두고 실린더의 압축실과 흡입실을 연통하는 바이패스구멍을 형성하고, 그 바이패스구멍을 압력차에 의해 개폐하는 슬라이딩밸브를 설치하여 제2 압축기구부의 용량을 가변하도록 함으로써, 냉매의 유동저항을 줄여 용적배제운전시 냉동능력저하율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 모드간 운전시간의 조절을 통해 에어콘의 냉동능력을 다양화하여 압축기와 이를 채용한 에어콘의 불필요한 전력낭비를 줄이고 효율을 높일 수 있다.The variable displacement double rotary compressor according to the present invention and the air conditioner using the same form a bypass hole communicating the compression chamber and the suction chamber of the cylinder with vanes in the second sub-bearing, and the bypass hole is formed by a pressure difference. By opening and closing the sliding valve to vary the capacity of the second compression mechanism, the flow resistance of the refrigerant can be reduced to increase the freezing capacity reduction rate during volume exclusion operation, and to control the refrigeration capacity of the air conditioner by adjusting the operation time between modes. By diversifying, unnecessary power consumption of the compressor and the air conditioner employing the same can be reduced and efficiency can be increased.

Claims (11)

  1. 롤링피스톤이 선회운동을 하면서 냉매를 흡입하여 압축하도록 그 중앙에 내부공간을 각각 형성하고, 내부공간에 가스흡입관이 연통하도록 흡입구를 각각 형성하며, 롤링피스톤에 반경방향으로 접하여 상기한 내부공간을 압축실과 흡입실로 구획하는 베인을 지지하도록 베인슬롯을 각각 형성하여 케이싱의 내부에 축방향을 따라 상하로 고정 설치하는 복수 개의 실린더와;While the rolling piston is pivoting, the inner space is formed at the center to suck and compress the refrigerant, and the suction ports are respectively formed at the inner space to communicate with the gas suction pipe, and the rolling piston is radially contacted to compress the inner space. A plurality of cylinders each formed with vane slots to support vanes partitioned into a seal and a suction chamber, and fixedly installed vertically in the casing in an axial direction;
    상측 실린더를 복개하여 함께 상측 실린더의 내부공간을 형성하고, 그 상측 실린더의 압축실에 연통하여 압축된 냉매를 토출하도록 토출구를 형성하는 상측 베어링플레이트와;An upper bearing plate covering the upper cylinder to form an inner space of the upper cylinder, and forming a discharge port to communicate with the compression chamber of the upper cylinder and discharge the compressed refrigerant;
    상측 실린더와 하측 실린더의 사이에 개재하여 함께 상측 실린더와 하측 실린더의 내부공간을 형성하는 중간 베어링프레이트와;An intermediate bearing plate interposed between the upper cylinder and the lower cylinder to form an inner space of the upper cylinder and the lower cylinder;
    하측 실린더를 복개하여 함께 하측 실린더의 내부공간을 형성하고, 베인을 중심으로 압축실과 흡입실을 연통하도록 복수 개의 바이패스구멍을 형성하며, 복수 개의 바이패스구멍이 서로 연통하도록 한 개의 밸브구멍을 형성하고, 밸브구멍이 케이싱의 내부공간에 연통하도록 연통구멍을 형성하는 하측 베어링플레이트와;The lower cylinder is covered to form the inner space of the lower cylinder together, and a plurality of bypass holes are formed to communicate the compression chamber and the suction chamber with the vanes as the center, and one valve hole is formed so that the plurality of bypass holes communicate with each other. A lower bearing plate forming a communication hole so that the valve hole communicates with the inner space of the casing;
    하측 베어링플레이트의 밸브구멍에 미끄러지게 삽입하여 정상운전시에는 상기한 바이패스구멍을 차단하는 반면 공회전(idling)시에는 상기한 바이패스구멍을 열어 압축실의 냉매를 흡입실로 바이패스시키는 밸브유닛과;A valve unit which slides into the valve hole of the lower bearing plate to block the bypass hole during normal operation while opening the bypass hole during idling to bypass the refrigerant in the compression chamber to the suction chamber;
    밸브유닛이 운전모드에 따라 바이패스구멍을 개폐하도록 그 밸브유닛의 일측 에 압력을 차별적으로 공급하는 배압절환유닛;을 포함한 것을 특징으로 하는 용량 가변형 복식 로터리 압축기.And a back pressure switching unit for differentially supplying pressure to one side of the valve unit so that the valve unit opens and closes the bypass hole in accordance with the operation mode.
  2. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    하측 실린더의 내주면에는 베인슬롯의 양측에서 하측 베어링플레이트의 바이패스구멍과 연통하도록 바이패스안내홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 용량 가변형 복식 로터리 압축기.And a bypass guide groove formed on the inner circumferential surface of the lower cylinder so as to communicate with the bypass hole of the lower bearing plate at both sides of the vane slot.
  3. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    복수 개의 바이패스구멍은 대략 동일 원주상에 형성하고, 한 개의 밸브구멍은 바이패스구멍의 중심을 잇는 원주상에 법선을 이루도록 반경방향으로 형성하는 것을 특징으로 하는 용량 가변형 복식 로터리 압축기.And a plurality of bypass holes are formed on substantially the same circumference, and one valve hole is formed radially so as to form a normal line on the circumference connecting the center of the bypass hole.
  4. 제3항에 있어서,The method of claim 3,
    밸브유닛은 밸브구멍에 미끄러지게 삽입하여 상기 배압절환유닛에 의한 압력차에 따라 밸브구멍에서 반경방향으로 이동하면서 상기한 복수 개의 바이패스구멍을 동시에 개폐하는 슬라이딩밸브와, 슬라이딩밸브의 이동방향을 탄력 지지하여 양단의 압력차가 동일할 때 상기한 슬라이딩밸브가 열리는 위치로 이동하도록 하는 밸브스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 용량 가변형 복식 로터리 압축기.The valve unit is slidably inserted into the valve hole, and the sliding valve for simultaneously opening and closing the plurality of bypass holes while moving radially from the valve hole according to the pressure difference by the back pressure switching unit, and the movement direction of the sliding valve elastically A variable displacement double rotary compressor, comprising: a valve spring for supporting and moving the sliding valve to an open position when the pressure difference between both ends is the same.
  5. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    슬라이딩밸브는 바이패스구멍의 양측에 위치하여 밸브구멍의 내주면에 미끄럼 접촉하도록 형성하고 그 일측은 연통구멍을 통한 케이싱 내부의 압력을 전달받는 반면 그 타측은 배압절환유닛을 통한 압력을 전달받아 이동하면서 바이패스구멍을 개폐할 수 있도록 형성하는 복수 개의 압력부와, 복수 개의 압력부 사이를 연결하고 그 외주면과 밸브구멍 사이에 복수 개의 바이패스구멍이 연통하도록 가스통로가 형성되는 연통부로 이루어진 것을 특징으로 하는 용량 가변형 복식 로터리 압축기.The sliding valve is formed on both sides of the bypass hole to be in sliding contact with the inner circumferential surface of the valve hole, and one side thereof receives the pressure inside the casing through the communication hole while the other side moves under the pressure of the back pressure switching unit. A plurality of pressure parts formed to open and close the bypass hole, and a communication part connecting the plurality of pressure parts and a gas passage formed to communicate the plurality of bypass holes between the outer peripheral surface and the valve hole. Variable speed double rotary compressor.
  6. 제5항에 있어서,The method of claim 5,
    슬라이딩밸브는 그 슬라이딩밸브와 밸브구멍의 사이에 일정 간격을 유지하여 연통구멍이 항상 열리도록 지지돌기를 형성하는 것을 특징으로 하는 용량 가변형 복식 로터리 압축기.And a sliding valve maintains a predetermined distance between the sliding valve and the valve hole to form a supporting protrusion so that the communication hole is always opened.
  7. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    배압절환유닛은 밸브유닛의 일측에 공급되는 압력을 결정하는 절환밸브조립체와, 절환밸브조립체의 고압측 입구에 연결하여 고압 분위기를 공급하는 고압연결관과, 절환밸브조립체의 저압측 입구에 연결하여 저압 분위기를 공급하는 저압연결관과, 절환밸브조립체의 공통측 출구를 밸브구멍에 연결하여 밸브유닛의 일측에 고압 분위기 또는 저압 분위기를 공급하는 공통연결관으로 이루어진 것을 특징으로 하는 용량 가변형 복식 로터리 압축기.The back pressure switching unit is connected to a switching valve assembly for determining the pressure supplied to one side of the valve unit, a high pressure connecting pipe connected to the high pressure side inlet of the switching valve assembly to supply a high pressure atmosphere, and a low pressure side inlet of the switching valve assembly. A variable capacity double rotary compressor comprising a low pressure connection pipe for supplying a low pressure atmosphere and a common connection pipe for supplying a high pressure atmosphere or a low pressure atmosphere to one side of the valve unit by connecting the common outlet of the switching valve assembly to the valve hole. .
  8. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    절환밸브조립체는 상기한 고압측 입구와 저압측 입구 그리고 공통측 출구를 형성하는 절환밸브하우징과, 절환밸브하우징의 내부에 미끄러지게 결합하여 상기한 고압측 입구와 공통측 출구 또는 저압측 입구와 공통측 출구를 선택적으로 연결하는 절환밸브와, 절환밸브하우징의 일측에 설치하여 인가된 전원에 의해 상기한 절환밸브를 이동시키는 전자석과, 전자석에 인가되던 전원을 차단할 때 상기한 절환밸브를 복원시키는 탄성부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 용량 가변형 복식 로터리 압축기.The switching valve assembly has a switching valve housing which forms the high pressure side inlet, the low pressure side inlet, and the common outlet, and is slidably coupled to the inside of the switching valve housing to be common with the high pressure side inlet, the common side outlet or the low pressure side inlet. A switching valve for selectively connecting the side outlet, an electromagnet installed on one side of the switching valve housing to move the switching valve by an applied power supply, and an elastic to restore the switching valve when the power applied to the electromagnet is cut off. A variable displacement double rotary compressor comprising a member.
  9. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    고압연결관은 케이싱의 내부공간에 연통 설치한 가스토출관의 중간에 연결하는 것을 특징으로 하는 용량 가변형 복식 로터리 압축기.The high-pressure connecting tube is a variable displacement double rotary compressor, characterized in that connected to the middle of the gas discharge pipe installed in communication with the inner space of the casing.
  10. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    고압연결관은 케이싱의 내부에 채우는 오일에 잠기도록 그 케이싱의 하반부에 연결하는 것을 특징으로 하는 용량 가변형 복식 로터리 압축기.A variable displacement double rotary compressor characterized in that it is connected to the lower half of the casing so as to be immersed in the oil filling the inside of the casing.
  11. 복수 개의 실린더를 구비한 압축기와, 응축기와, 팽창기구와, 증발기를 포함 하는 에어콘에 있어서,In an air conditioner including a compressor having a plurality of cylinders, a condenser, an expansion mechanism, and an evaporator,
    롤링피스톤이 선회운동을 하면서 냉매를 흡입하여 압축하도록 그 중앙에 내부공간을 각각 형성하고, 내부공간에 가스흡입관이 연통하도록 흡입구를 각각 형성하며, 롤링피스톤에 반경방향으로 접하여 상기한 내부공간을 압축실과 흡입실로 구획하는 베인을 지지하도록 베인슬롯을 각각 형성하여 케이싱의 내부에 축방향을 따라 상하로 고정 설치하는 복수 개의 실린더와;While the rolling piston is pivoting, the inner space is formed at the center to suck and compress the refrigerant, and the suction ports are respectively formed at the inner space to communicate with the gas suction pipe, and the rolling piston is radially contacted to compress the inner space. A plurality of cylinders each formed with vane slots to support vanes partitioned into a seal and a suction chamber, and fixedly installed vertically in the casing in an axial direction;
    상측 실린더를 복개하여 함께 상측 실린더의 내부공간을 형성하고, 그 상측 실린더의 압축실에 연통하여 압축된 냉매를 토출하도록 토출구를 형성하는 상측 베어링플레이트와;An upper bearing plate covering the upper cylinder to form an inner space of the upper cylinder, and forming a discharge port to communicate with the compression chamber of the upper cylinder and discharge the compressed refrigerant;
    상측 실린더와 하측 실린더의 사이에 개재하여 함께 상측 실린더와 하측 실린더의 내부공간을 형성하는 중간 베어링프레이트와;An intermediate bearing plate interposed between the upper cylinder and the lower cylinder to form an inner space of the upper cylinder and the lower cylinder;
    하측 실린더를 복개하여 함께 하측 실린더의 내부공간을 형성하고, 베인을 중심으로 압축실과 흡입실을 연통하도록 복수 개의 바이패스구멍을 형성하며, 복수 개의 바이패스구멍이 서로 연통하도록 한 개의 밸브구멍을 형성하고, 밸브구멍이 케이싱의 내부공간에 연통하도록 연통구멍을 형성하는 하측 베어링플레이트와;The lower cylinder is covered to form the inner space of the lower cylinder together, and a plurality of bypass holes are formed to communicate the compression chamber and the suction chamber with the vanes as the center, and one valve hole is formed so that the plurality of bypass holes communicate with each other. A lower bearing plate forming a communication hole so that the valve hole communicates with the inner space of the casing;
    하측 베어링플레이트의 밸브구멍에 미끄러지게 삽입하여 실내온도가 설정온도 범위를 벗어난 경우에는 상기한 바이패스구멍을 차단하여 정상운전을 하도록 하는 반면 실내온도가 설정온도 범위내인 경우에는 상기한 바이패스구멍을 열어 압축실의 냉매를 흡입실로 바이패스시켜 공회전을 하도록 하는 밸브유닛과;If the room temperature is out of the set temperature range by inserting it slippery into the valve hole of the lower bearing plate, the bypass hole is shut off for normal operation. If the room temperature is within the set temperature range, the bypass hole is A valve unit which opens to bypass the refrigerant in the compression chamber to the suction chamber to idle;
    밸브유닛이 실내온도와 설정온도의 차이에 따라 바이패스구멍을 개폐하도록 그 밸브유닛의 일측에 압력을 차별적으로 공급하는 배압절환유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어콘.And a back pressure switching unit for differentially supplying pressure to one side of the valve unit so as to open and close the bypass hole according to a difference between the room temperature and the set temperature.
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