KR100677515B1 - Modulation type multi-stage rotary compressor and airconditioner using this - Google Patents

Modulation type multi-stage rotary compressor and airconditioner using this Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 다단 로터리 압축기 및 이를 적용한 에어콘은, 밀폐 공간을 내부에 형성하는 케이싱과; 케이싱에 내장하여 구동력을 발생하는 구동유닛과; 구동유닛에 연결하여 케이싱의 내부에 설치하고 상기 구동유닛으로부터 구동력을 전달받아 각 실린더의 내부공간에서 선회하는 각각의 롤링피스톤이 직선운동을 하는 각각의 베인과 압접하면서 냉매를 독립적으로 압축하며 그 압축된 냉매를 각각의 머플러를 통해 상기 케이싱의 밀폐 공간으로 토출하는 복수 개의 압축유닛과; 복수 개의 압축유닛을 연결하여 냉매를 각각의 압축유닛으로 안내하고 어느 한 쪽 압축유닛의 머플러에서 토출된 냉매를 다른 압축유닛의 실린더에 선택적으로 안내하는 안내유닛과; 안내유닛에 장착하여 복수 개의 압축유닛이 각각 압축행정을 수행하게 하거나 어느 한 쪽 압축유닛에서 압축되어 토출된 냉매를 다른 압축유닛으로 유도 또는 차단하여 그 다른 압축유닛의 베인을 구속 또는 해제하면서 그 다른 압축유닛을 공회전 또는 정상운전시키는 제어유닛;을 포함함으로써, 냉매의 유동을 조절하는 밸브의 사용개수를 줄여 생산비용을 낮출 수 있을 뿐만 아니라 밸브의 과다 사용시 발생할 수 있는 오작동을 최소화하여 압축기와 이를 적용한 에어콘의 신뢰성을 높일 수 있다.Multi-stage rotary compressor according to the present invention and an air conditioner using the same, the casing for forming a sealed space therein; A driving unit built in the casing to generate a driving force; It is connected to the drive unit, installed inside the casing, and receives the driving force from the drive unit, each rolling piston turning in the inner space of each cylinder presses with each vane in a linear motion to compress the refrigerant independently and compress A plurality of compression units for discharging the refrigerant to the sealed space of the casing through respective mufflers; A guide unit which connects a plurality of compression units to guide the refrigerant to each compression unit and selectively guides the refrigerant discharged from the muffler of either compression unit to a cylinder of the other compression unit; Attached to the guide unit so that a plurality of compression units perform compression strokes respectively, or guide or block refrigerant discharged from one compression unit to another compression unit to restrain or release the vanes of the other compression unit By including a control unit for idling or normal operation of the compression unit; by reducing the number of use of the valve to control the flow of the refrigerant to reduce the production cost, as well as to minimize the malfunction that can occur when the valve overuse the compressor and applying it You can increase the reliability of the air conditioner.

Description

다단 로터리 압축기 및 이를 적용한 에어콘{MODULATION TYPE MULTI-STAGE ROTARY COMPRESSOR AND AIRCONDITIONER USING THIS}Multi-stage rotary compressor and air conditioner using it {MODULATION TYPE MULTI-STAGE ROTARY COMPRESSOR AND AIRCONDITIONER USING THIS}
도 1은 본 발명 복식 로터리 압축기의 일례를 보인 종단면도,1 is a longitudinal sectional view showing an example of the double rotary compressor of the present invention;
도 2는 본 발명 복식 로터리 압축기에서 파워모드 운전상태를 보인 종단면도,Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view showing a power mode operating state in the double rotary compressor of the present invention,
도 3은 도 2의 "Ⅰ-Ⅰ"선단면도,3 is a cross-sectional view taken along line "I-I" of FIG.
도 4는 본 발명 복식 로터리 압축기에서 세이빙모드 운전상태를 보인 종단면도,Figure 4 is a longitudinal sectional view showing a saving mode operating state in the double rotary compressor of the present invention,
도 5는 도 4의 "Ⅱ-Ⅱ"선단면도.FIG. 5 is a sectional view taken along the line “II-II” of FIG. 4; FIG.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**** Description of the symbols for the main parts of the drawings **
10 : 케이싱 20 : 구동유닛10: casing 20: drive unit
23 : 회전축 30 : 제1 압축유닛23: rotating shaft 30: the first compression unit
31 : 제1 실린더 32 : 상부베어링31: first cylinder 32: upper bearing
33 : 중간베어링 34 : 제1 롤링피스톤33: intermediate bearing 34: first rolling piston
35 : 제1 베인 36 : 제1 토출밸브35: first vane 36: first discharge valve
37 : 제1 머플러 40 : 제2 압축유닛 37: first muffler 40: second compression unit
41 : 제2 실린더 42 : 하부베어링41: 2nd cylinder 42: lower bearing
43 : 제2 롤링피스톤 44 : 제2 베인43: second rolling piston 44: the second vane
45 : 베인스프링 46 : 제2 토출밸브45: vane spring 46: second discharge valve
47 : 제2 머플러 50 : 안내유닛47: second muffler 50: guide unit
51 : 제1 흡입관 52: 제2 흡입관51: first suction pipe 52: second suction pipe
53 : 분기관 60 : 제어유닛53: branch pipe 60: control unit
61 : 제1 제어밸브(체크밸브) 62 : 제2 제어밸브(2방밸브)61: first control valve (check valve) 62: second control valve (2-way valve)
본 발명은 다단 로터리 압축기에 관한 것으로서, 특히 베인의 전후 압력차를 이용하여 베인을 구속 또는 해제하면서 압축기의 운전모드를 전환하고자 하는 다단 로터리 압축기 및 이를 적용한 에어콘에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multistage rotary compressor, and more particularly, to a multistage rotary compressor and an air conditioner using the same, to switch the operation mode of the compressor while restraining or releasing the vane by using the pressure difference between the front and rear of the vane.
일반적으로 압축기는 전기 모터 등의 동력발생장치로부터 동력을 전달받아 공기나 냉매 또는 그 밖의 특수가스에 압축일을 가함으로써 작동가스를 압축시켜 압력을 높여 주는 장치로서 산업전반에 걸쳐 널리 사용되고 있다. 압축기는 압축을 이루는 방식에 따라서 용적형과 터보형으로 분류할 수 있다. 용적형 압축기(positive displacement compressor)는 체적의 감소를 통해 압력을 증가시키는 방식이고, 터보형 압축기(turbo compressor)는 가스의 운동에너지를 압력에너지로 변환시켜 압축을 이루는 방식이다. 용적형 압축기 중 로터리 압축기는 주로 에어컨과 같은 공기조화기에 적용하는 것으로 최근 들어 에어컨의 기능이 다양해지는 추세에 부응하여 로터리 압축기도 용량을 가변할 수 있는 제품을 요구하고 있는 실정이다.In general, a compressor receives power from a power generating device such as an electric motor and compresses working gas to increase pressure by applying compression work to air, refrigerant, or other special gases, and is widely used throughout the industry. Compressors can be classified into volumetric and turbo type, depending on how the compression is achieved. A positive displacement compressor is a method of increasing pressure through volume reduction, and a turbo compressor is a method of converting kinetic energy of gas into pressure energy to achieve compression. Rotary compressors among volumetric compressors are mainly applied to air conditioners such as air conditioners, and in recent years, rotary compressors also require products that can vary in capacity in response to a trend of varying functions of air conditioners.
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.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 배제용적가변기술의 일례로 내부용적이 동일하거나 상이한 복수 개의 압축유닛을 구비하여 그 복수 개의 압축유닛을 상호 배관 연결하고 그 배관의 적당 위치에 밸브를 설치하여 냉매의 유로를 가변하면서 압축기의 용량을 가변하고 있으나, 이 경우 밸브의 개수를 적절하게 조절하지 못하면 과도한 비용이 발생하는 것은 물론 작동이 복잡하고 어느 한 개의 밸브가 오작동하는 경우 압축기의 용량 가변이 원활하게 이루어지지 못할 우려가 있었다. As an example of the exclusion volume variable technology, a plurality of compression units having the same or different internal volume are connected to each other to connect the plurality of compression units to each other, and a valve is installed at a proper position of the pipe to change the flow path of the refrigerant while changing the capacity of the compressor. However, in this case, if the number of valves is not properly adjusted, not only excessive costs are generated, but also complicated operation and there is a concern that the variable capacity of the compressor can not be made smoothly if any one valve malfunctions.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 배관의 중간에 설치하는 밸브의 개수를 가급적 최소화하여 비용을 줄이고 작동을 간소화하면 서 압축기의 용량 가변을 원활하게 할 수 있는 다단 로터리 압축기 및 이를 적용한 에어콘을 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, a multi-stage rotary compressor capable of smoothly varying the capacity of the compressor while reducing cost and simplifying operation by minimizing the number of valves installed in the middle of the pipe as much as possible. And it is an object of the present invention to provide an air conditioner applying this.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 밀폐 공간을 내부에 형성하는 케이싱과; 케이싱에 내장하여 구동력을 발생하는 구동유닛과; 구동유닛에 연결하여 케이싱의 내부에 설치하고 상기 구동유닛으로부터 구동력을 전달받아 각 실린더의 내부공간에서 선회하는 각각의 롤링피스톤이 직선운동을 하는 각각의 베인과 압접하면서 냉매를 독립적으로 압축하며 그 압축된 냉매를 각각의 머플러를 통해 상기 케이싱의 밀폐 공간으로 토출하는 복수 개의 압축유닛과; 복수 개의 압축유닛을 연결하여 냉매를 각각의 압축유닛으로 안내하고 어느 한 쪽 압축유닛의 머플러에서 토출된 냉매를 다른 압축유닛의 실린더에 선택적으로 안내하는 안내유닛과; 안내유닛에 장착하여 복수 개의 압축유닛이 각각 압축행정을 수행하게 하거나 어느 한 쪽 압축유닛에서 압축되어 토출된 냉매를 다른 압축유닛으로 유도 또는 차단하여 그 다른 압축유닛의 베인을 구속 또는 해제하면서 그 다른 압축유닛을 공회전 또는 정상운전시키는 제어유닛;을 포함한 것을 특징으로 하는 다단 로터리 압축기를 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, a casing for forming a sealed space therein; A driving unit built in the casing to generate a driving force; It is connected to the drive unit, installed inside the casing, and receives the driving force from the drive unit, each rolling piston turning in the inner space of each cylinder presses with each vane in a linear motion to compress the refrigerant independently and compress A plurality of compression units for discharging the refrigerant to the sealed space of the casing through respective mufflers; A guide unit which connects a plurality of compression units to guide the refrigerant to each compression unit and selectively guides the refrigerant discharged from the muffler of either compression unit to a cylinder of the other compression unit; Attached to the guide unit so that a plurality of compression units perform compression strokes respectively, or guide or block refrigerant discharged from one compression unit to another compression unit to restrain or release the vanes of the other compression unit It provides a multi-stage rotary compressor comprising a; control unit for idling or normal operation of the compression unit.
또, 복수 개의 압축유닛을 구비하고 어느 한 쪽 압축유닛에서 압축되어 토출되는 냉매가 어느 한 쪽 압축유닛의 압축실로 공급되는 경우 해당 베인이 전후 양단간 압력차에 따라 구속되어 공회전을 하는 반면 상기한 어느 한 쪽 압축유닛에서 압축되어 토출되는 냉매가 어느 한 쪽 압축유닛의 압축실로 공급되는 것을 차단하는 경우 정상운전을 하는 제1항의 다단 로터리 압축기를 구비한 에어콘을 제공한다.In addition, when a refrigerant having a plurality of compression units and compressed and discharged from one of the compression units is supplied to the compression chamber of one of the compression units, the vanes are restrained according to the pressure difference between the front and rear ends, and the idler is idle. Provided is an air conditioner having the multi-stage rotary compressor of claim 1 for normal operation when the refrigerant compressed and discharged from one compression unit is blocked from being supplied to the compression chamber of either compression unit.
이하, 본 발명에 의한 다단 로터리 압축기 및 이를 적용한 에어콘을 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a multi-stage rotary compressor and an air conditioner to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명 복식 로터리 압축기의 일례를 보인 종단면도이고, 도 2는 본 발명 복식 로터리 압축기에서 파워모드 운전상태를 보인 종단면도이며, 도 3은 도 2의 "Ⅰ-Ⅰ"선단면도이고, 도 4는 본 발명 복식 로터리 압축기에서 세이빙모드 운전상태를 보인 종단면도이며, 도 5는 도 4의 "Ⅱ-Ⅱ"선단면도이다.1 is a longitudinal cross-sectional view showing an example of the double rotary compressor of the present invention, Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view showing a power mode operating state in the double rotary compressor of the present invention, Figure 3 is a "I-I" front cross-sectional view of FIG. Figure 4 is a longitudinal sectional view showing a saving mode operation state in the double rotary compressor of the present invention, Figure 5 is a "II-II" front sectional view of FIG.
이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 복식 로터리 압축기는, 밀폐공간을 내부에 형성하는 케이싱(10)과, 케이싱(10)의 내부에 설치하여 구동력을 발생하는 구동유닛(20)과, 구동유닛(20)에 연결하여 냉매를 압축하는 제1 압축유닛(30) 및 제2 압축유닛(40)과, 냉동사이클의 증발기 출구와 각 압축유닛의 사이를 연결하여 냉매의 흐름을 안내하는 안내유닛(50)과, 안내유닛(50)에 장착하여 압축기의 운전모드에 따라 냉매의 흐름을 단속하는 제어유닛(60)을 포함한다.As shown in the drawing, the double rotary compressor according to the present invention includes a casing 10 for forming a closed space therein, a drive unit 20 for generating a driving force in the casing 10, and a drive unit ( A first compression unit 30 and a second compression unit 40 connected to each other to compress the refrigerant, and a guide unit 50 connecting the evaporator outlet of the refrigeration cycle with each compression unit to guide the flow of the refrigerant. And a control unit 60 mounted to the guide unit 50 to control the flow of the refrigerant according to the operation mode of the compressor.
케이싱(10)은 냉동사이클의 증발기 출구에 각각의 압축유닛(30)(40)을 연통하도록 후술할 복수 개의 흡입관(51)(52)을 연결 설치하고, 냉동사이클의 응축기 입구에 케이싱(10)의 밀폐공간을 연통하도록 한 개의 토출관(DP)을 관통 설치한다.The casing 10 is connected to a plurality of suction pipes 51 and 52 which will be described later so as to communicate the respective compression units 30 and 40 to the evaporator outlet of the refrigeration cycle, and the casing 10 to the condenser inlet of the refrigeration cycle. One discharge pipe (DP) is installed to pass through the sealed space of the.
구동유닛(20)은 케이싱(10)의 내부에 고정하여 외부에서 전원을 인가하는 고정자(21)와, 고정자(21)의 내부에 일정 공극을 두고 배치하여 상기 고정자(21)와 상호 작용하면서 회전하는 회전자(22)와, 회전자(22)와 일체로 결합하여 구동력을 압축유닛(30)(40)으로 전달하도록 복수 개의 편심부를 구비한 회전축(23)으로 이루어진다. 여기서, 구동유닛(20)은 정속 모터로 구성하는 것이 제어 드라이브를 구비 하는 인버터 모터보다 가격이 저렴하여 바람직하나, 경우에 따라서는 인버터 모터로 구성할 수도 있다.The driving unit 20 is rotated while interacting with the stator 21 by arranging a stator 21 fixed to the inside of the casing 10 to apply power from the outside, and having a predetermined gap inside the stator 21. Rotor 22 and the rotating shaft 23 is provided with a plurality of eccentric portion to integrally coupled with the rotor 22 to transfer the driving force to the compression unit (30) (40). In this case, the driving unit 20 is preferably composed of a constant speed motor because it is cheaper than an inverter motor having a control drive, but may be configured as an inverter motor in some cases.
제1 압축유닛(30)은 환형으로 형성하여 케이싱(10)의 내부에 설치하는 제1 실린더(31)와, 제1 실린더(31)의 상하 양측을 복개하여 함께 제1 내부공간(V1)을 이루면서 회전축(23)을 반경방향으로 지지하는 상부베어링(32) 및 중간베어링(33)과, 회전축(23)의 상측 편심부에 삽입하여 제1 실린더(31)의 제1 내부공간(V1)에서 선회하면서 냉매를 압축하는 제1 롤링피스톤(34)과, 제1 롤링피스톤(34)의 외주면에 압접하도록 제1 실린더(31)에 반경 방향으로 이동 가능하게 결합하여 상기 제1 실린더(31)의 제1 내부공간(V1)을 제1 흡입실과 제1 압축실로 각각 구획하는 제1 베인(35)과, 상부베어링(32)에 제1 압축실과 연통되도록 형성하는 제1 토출구멍(32a)을 개폐 가능하게 결합하여 제1 압축실에서 토출되는 냉매의 토출을 조절하는 제1 토출밸브(36)와, 제1 토출밸브(36)를 수용하여 상부베어링(32)에 설치하는 제1 머플러(37)로 이루어진다.The first compression unit 30 is formed in an annular shape to cover the first cylinder 31 installed in the casing 10 and the upper and lower sides of the first cylinder 31 to cover the first inner space V1 together. At the same time, the upper bearing 32 and the intermediate bearing 33 supporting the rotating shaft 23 in the radial direction and the upper eccentric portion of the rotating shaft 23 are inserted in the first inner space V1 of the first cylinder 31. The first rolling piston 34 which rotates and compresses the refrigerant, and is radially movably coupled to the first cylinder 31 so as to be press-contacted with the outer circumferential surface of the first rolling piston 34, Opening and closing the first vane 35 which partitions the first internal space V1 into the first suction chamber and the first compression chamber, and the first discharge hole 32a which is formed in the upper bearing 32 so as to communicate with the first compression chamber. And a first discharge valve 36 and a first discharge valve 36 for controlling the discharge of the refrigerant discharged from the first compression chamber to be coupled to each other. It comprises a first muffler 37 provided on the bearing portion (32).
상부베어링(32)은 그 외주면이 케이싱(10)의 내주면과 동일한 직경을 가지도록 형성하여 상기한 케이싱(10)에 용접 고정하고, 중간베어링(33)은 제1 베인(35)이 케이싱(10) 내부의 압력에 영향을 받도록 제1 실린더(31)의 제1 베인슬릿(31a) 후방측(보다 정확하게는 제1 베인의 후방단)이 상기한 케이싱(10)의 내부공간에 노출되는 직경으로 형성하는 것이 바람직하다.The upper bearing 32 is formed such that its outer circumferential surface has the same diameter as the inner circumferential surface of the casing 10 and welded to the casing 10, and the intermediate bearing 33 has a first vane 35 having a casing 10. In order to be influenced by the internal pressure, the rear side of the first vane slit 31a of the first cylinder 31 (more precisely, the rear end of the first vane) is exposed to the inner space of the casing 10. It is preferable to form.
또, 제1 베인(35)은 케이싱(10)의 내부공간에 채워지는 가스의 압력에 의해 지지되도록 별도의 베인스프링을 구비하지 않을 수도 있으나, 경우에 따라서는 베 인(35)의 구속과 해제가 원활한 범위내의 탄성계수를 가지는 베인스프링(미도시)을 설치하여 파워운전시의 초기기동을 원활하게 할 수도 있다.In addition, the first vane 35 may not include a separate vane spring to be supported by the pressure of the gas filled in the inner space of the casing 10, but in some cases, the vane 35 may be restrained and released. By installing a vane spring (not shown) having a modulus of elasticity within a smooth range, it is possible to facilitate the initial startup during power operation.
제2 압축유닛(40)은 환형으로 형성하여 상기 제1 실린더(31) 하측에 위치하며 상기 중간베어링(35)에 접촉하는 제2 실린더(41)와, 제2 실린더(41)의 상면에 결합하여 함께 제2 내부공간(V2)을 이루면서 상기 회전축(23)을 반경방향 및 축방향으로 지지하는 하부베어링(42)과, 회전축(23)의 하측 편심부에 회전 가능하게 결합하여 상기 제2 실린더(41)의 제2 내부공간(V2)에 위치하는 압축하는 제2 롤링피스톤(43)과, 제2 롤링피스톤(43)의 외주면에 압접하도록 제2 실린더(41)에 반경방향으로 이동 가능하게 결합하여 상기 제2 실린더(41)의 제2 내부공간(V2)을 제2 흡입실과 제2 압축실로 구획하는 제2 베인(44)과, 제2 베인(44)을 탄력적으로 지지하여 그 제2 베인(44)이 제2 롤링피스톤(43)에 압접되도록 하는 베인스프링(45)과, 하부베어링(42)의 일측에 제2 압축실과 연통되도록 형성하는 제2 토출구멍(42a)을 개폐 가능하게 결합하여 제2 압축실에서 토출되는 냉매의 토출을 조절하는 제2 토출밸브(46)와, 제2 토출밸브(46)를 수용하여 하부베어링(42)에 설치하는 제2 머플러(47)로 이루어진다.The second compression unit 40 is formed in an annular shape and is positioned below the first cylinder 31 and coupled to the second cylinder 41 contacting the intermediate bearing 35 and the upper surface of the second cylinder 41. And the second cylinder by rotatably coupling the lower bearing 42 supporting the rotating shaft 23 in the radial and axial directions while forming the second inner space V2 together with the lower eccentric part of the rotating shaft 23. The second rolling piston (43) located in the second inner space (V2) of the (41) and the second cylinder 41 to be movable in the radial direction so as to be in pressure contact with the outer peripheral surface of the second rolling piston (43) Coupled to the second vane 44 which partitions the second internal space V2 of the second cylinder 41 into the second suction chamber and the second compression chamber, and the second vane 44 elastically supports the second vane 44. The vane spring 45 for allowing the vanes 44 to be pressed against the second rolling piston 43 and the second compression chamber communicated with one side of the lower bearing 42. A second discharge valve 46 for controlling the discharge of the refrigerant discharged from the second compression chamber by coupling the second discharge hole 42a to be opened and closed, and a lower bearing 42 for accommodating the second discharge valve 46. It consists of the 2nd muffler 47 installed in ().
여기서, 제1 실린더(31)와 제2 실린더(41)는 각각의 일측에 제1 베인슬릿(31a)과 제2 베인슬릿(41a)을 형성하고, 제1 베인슬릿(31a)과 제2 베인슬릿(41a)의 일측에는 상기한 제1 흡입관과 제2 흡입관을 연결할 수 있도록 제1 흡입구(31b)와 제2 흡입구(41b)를 형성하며, 제1 베인슬릿(31a)과 제2 베인슬릿(41a)의 타측에는 상기한 제1 토출구멍(32a)과 제2 토출구멍(42a)에 연통하도록 제1 가스안내홈(31c) 과 제2 가스안내홈(41c)을 형성한다.Here, the first cylinder 31 and the second cylinder 41 form a first vane slit 31a and a second vane slit 41a on each side thereof, and the first vane slit 31a and the second vane. One side of the slit 41a forms a first suction port 31b and a second suction port 41b to connect the first suction pipe and the second suction pipe, and the first vane slit 31a and the second vane slit ( On the other side of 41a, a first gas guide groove 31c and a second gas guide groove 41c are formed to communicate with the first discharge hole 32a and the second discharge hole 42a.
또, 제1 실린더(31)의 제1 내부공간(V1) 체적과 제2 실린더(41)의 제2 내부공간(V2) 체적은 동일하게 형성할 수도 있으나 보다 세심한 용량가변을 위해서는 서로 상이하게 형성할 수도 있다.In addition, although the volume of the first internal space V1 of the first cylinder 31 and the volume of the second internal space V2 of the second cylinder 41 may be the same, they may be different from each other for more careful capacity variation. You may.
안내유닛(50)은 어큐뮬레이터(A)와 각 압축유닛(30)(40)의 실린더(31)(41)를 각각 연결하는 제1 흡입관(51) 및 제2 흡입관(52)과, 제2 압축유닛(30)(40)의 제2 머플러(또는 챔버)(47)를 상기한 제1 흡입관(51)의 중간에 연결하는 분기관(53)으로 이루어진다.The guide unit 50 includes a first suction pipe 51 and a second suction pipe 52 connecting the accumulator A and the cylinders 31 and 41 of the respective compression units 30 and 40, respectively, and the second compression. It consists of a branch pipe 53 which connects the 2nd muffler (or chamber) 47 of the unit 30 and 40 to the middle of the said 1st suction pipe 51.
제어유닛(60)은 제1 흡입관(51)의 중간, 즉 제1 흡입관(51)이 분기관(53)과 접하는 지점 보다 상류측에 설치하여 그 제1 흡입관(51)을 통해 증발기에서 흡입되는 냉매가 다시 증발기로 역류하는 것을 차단하도록 체크밸브로 된 제1 제어밸브(61)와, 분기관(53)의 중간에 설치하여 압축기의 운전모드에 따라 개폐하도록 2방밸브로 된 제2 제어밸브(62)로 이루어진다.The control unit 60 is installed in the middle of the first suction pipe 51, that is, upstream from the point where the first suction pipe 51 is in contact with the branch pipe 53, and is sucked by the evaporator through the first suction pipe 51. The first control valve 61 as a check valve to prevent the refrigerant from flowing back to the evaporator again, and the second control valve as a two-way valve installed in the middle of the branch pipe 53 to open and close according to the operation mode of the compressor. It consists of 62.
상기와 같은 본 발명 복식 로터리 압축기의 작용 효과는 다음과 같다.Effects of the present invention, the double rotary compressor as described above are as follows.
즉, 구동유닛(20)의 고정자(21)에 전원을 인가하여 회전자(22)가 회전하면, 회전축(23)이 회전자(22)와 함께 회전하면서 구동유닛(20)의 회전력을 제1 압축유닛(30)과 제2 압축유닛(40)에 전달하고, 에어콘에서의 필요 용량에 따라 제2 제어밸브(62)를 적절하게 조절하여 파워모드로 운전하면서 대용량의 냉력을 발생하거나 세이빙운전을 실시하면서 소용량의 냉력을 발생한다.That is, when the rotor 22 is rotated by applying power to the stator 21 of the drive unit 20, the rotation shaft 23 rotates together with the rotor 22 to increase the rotational force of the drive unit 20. It delivers to the compression unit 30 and the second compression unit 40, and adjusts the second control valve 62 appropriately according to the required capacity in the air conditioner to generate a large amount of cooling force or to operate the saving mode while operating in the power mode. Generates a small amount of cold power while performing.
예컨대, 파워모드로 운전하는 경우에는 도 2 및 도 3에서와 같이 제2 제어밸 브(62)를 오프(OFF)상태로 절환하여 제1 압축유닛(30)과 제2 압축유닛(40)에서 각각 압축된 냉매가 모두 케이싱(10)의 내부공간으로 토출되도록 한다. 여기서, 상기 제2 제어밸브(62)가 닫힘에 따라 어큐뮬레이터(A)의 냉매가 제1 제어밸브(61)를 통과하여 제1 흡입관(51)을 통해 제1 압축유닛(30)의 실린더(31)로 흡입된다. 이때, 케이싱(10)의 내부공간에 채워진 냉매의 압력(Pb)은 고압 상태를 유지하는데 반해 제1 실린더(31)로 흡입되는 냉매의 압력(Ps)은 저압 상태를 유지함에 따라 결국 제1 베인(35)은 후방측을 가압하는 고압의 냉매에 의해 지지되면서 제1 롤링피스톤(34)에 압접한 상태를 유지하게 된다. 이와 동시에 제2 흡입관(52)을 통해 제2 압축유닛(40)의 실린더(41)로 흡입되는 냉매는 그 제2 압축유닛(40)에서 압축되어 제1 압축유닛(30)에서 압축되는 냉매와 함께 토출되면서 100%의 냉력을 발생하는 것이다.For example, when driving in the power mode, as shown in FIGS. 2 and 3, the second control valve 62 is switched to an OFF state, so that the first compression unit 30 and the second compression unit 40 are turned off. Each compressed refrigerant is to be discharged to the inner space of the casing (10). Here, as the second control valve 62 is closed, the refrigerant of the accumulator (A) passes through the first control valve (61), and the cylinder (31) of the first compression unit (30) through the first suction pipe (51). Inhaled). At this time, while the pressure Pb of the refrigerant filled in the inner space of the casing 10 maintains a high pressure state, the pressure Ps of the refrigerant sucked into the first cylinder 31 maintains a low pressure state, thereby eventually causing the first vane. 35 is maintained by the first rolling piston 34 while being supported by a high pressure refrigerant pressurizing the rear side. At the same time, the refrigerant sucked into the cylinder 41 of the second compression unit 40 through the second suction pipe 52 is compressed in the second compression unit 40 and compressed in the first compression unit 30. It is discharged together to generate 100% cold power.
반면, 세이빙모드로 운전하는 경우에는 도 4 및 도 5에서와 같이 제2 제어밸브(62)를 온(ON)상태로 절환하여 제2 압축유닛(40)에서 토출되는 냉매의 일부가 상기한 제2 제어밸브(62)와 분기관(53)을 통해 제1 흡입관(51)으로 유입되고, 이 제1 흡입관(51)으로 유입되는 냉매는 다시 제1 압축유닛(30)의 실린더(31)의 내부공간을 채운다. 이때, 제1 실린더(31)의 내부공간을 채운 냉매의 압력(Pb1)은 제2 머플러(47)의 압력, 즉 초고압 상태가 됨에 따라 케이싱(10)의 내부압력(Pb) 보다 상대적으로 높아지면서 제1 베인(35)을 밖으로 밀어내 구속한다. 이에 따라 제1 베인(35)과 제1 롤링피스톤(34)이 이격된 상태를 유지하도록 함으로써 제1 압축유닛(30)은 공회전(idling)을 하게 되어 결국 제2 압축유닛(40)의 용량만큼만 냉력을 발생하는 것이다.On the other hand, when operating in the saving mode, as shown in FIGS. 4 and 5, the second control valve 62 is turned on, and a part of the refrigerant discharged from the second compression unit 40 is removed. 2 is introduced into the first suction pipe 51 through the control valve 62 and the branch pipe 53, the refrigerant flowing into the first suction pipe 51 is again the cylinder 31 of the first compression unit (30) Fill the interior space. At this time, the pressure Pb1 of the refrigerant filling the internal space of the first cylinder 31 becomes relatively higher than the internal pressure Pb of the casing 10 as it becomes the pressure of the second muffler 47, that is, an ultrahigh pressure state. The first vane 35 is pushed out to restrain it. Accordingly, by maintaining the first vane 35 and the first rolling piston 34 spaced apart from each other, the first compression unit 30 is idling, resulting in only the capacity of the second compression unit 40. It is to generate cold power.
한편, 본 발명에 의한 복식 로터리 압축기를 에어콘에 적용하면 증발기와 압축기를 연결하는 제1 흡입관(51)에 체크밸브인 제1 제어밸브(61)를 설치하고 제2 압축유닛(40)을 제1 흡입관(51)에 분기하여 연결함과 아울러 분기관(53)의 중간에 압축된 냉매의 유동방향을 제어할 수 있는 개폐밸브인 제2 제어밸브(62)를 설치하여 압축기의 용량을 가변할 수 있도록 함으로써 압축기의 용량 가변을 위한 배관을 간소화하여 에어콘 내부의 유효공간을 확대할 수 있을 뿐만 아니라 이를 위한 밸브의 사용 개수를 줄여 생산원가를 절감할 수 있다. 또, 에어콘의 운전시 제어 프로그램을 간소화하여 오작동으로 인한 에어콘의 신뢰성 저하를 미연에 방지할 수 있다.Meanwhile, when the double rotary compressor according to the present invention is applied to an air conditioner, a first control valve 61, which is a check valve, is installed in the first suction pipe 51 connecting the evaporator and the compressor, and the second compression unit 40 is first installed. It is possible to vary the capacity of the compressor by installing a second control valve 62, which is an on-off valve for branching to the suction pipe 51 and controlling the flow direction of the compressed refrigerant in the middle of the branch pipe 53. By simplifying the piping for varying the capacity of the compressor to increase the effective space inside the air conditioner, as well as reducing the number of valves used for this can reduce the production cost. In addition, it is possible to simplify the control program during operation of the air conditioner, thereby preventing the reliability of the air conditioner from malfunctioning.
본 발명에 의한 다단 로터리 압축기 및 이를 적용한 에어콘은, 용량가변을 위한 압축유닛에 연결되는 흡입관흡입관역류를 방지하는 체크밸브를 설치하고, 다른 압축유닛의 토출측을 상기 체크밸브 후류측 냉매안내관에 냉매순환관으로 연결하는 동시에 그 냉매순환관의 중간에 냉매의 유동을 제어하는 개폐밸브를 설치하여 고압의 냉매로 용량가변을 위한 압축유닛의 베인을 구속 또는 해제하면서 압축기의 용량을 가변하도록 구성함으로써, 냉매의 유동을 조절하는 밸브의 사용개수를 줄여 생산비용을 낮출 수 있을 뿐만 아니라 밸브의 과다 사용시 발생할 수 있는 오작동을 최소화하여 압축기와 이를 적용한 에어콘의 신뢰성을 높일 수 있다.The multi-stage rotary compressor according to the present invention and the air conditioner using the same include a check valve for preventing a suction pipe suction pipe backflow connected to the compression unit for changing the capacity, and the discharge side of the other compression unit to the refrigerant in the check valve downstream refrigerant guide tube. By connecting the circulation pipe and at the same time by installing an on-off valve for controlling the flow of the refrigerant in the middle of the refrigerant circulation pipe to configure the variable capacity of the compressor while constraining or releasing the vane of the compression unit for changing the capacity to a high-pressure refrigerant, By reducing the number of valves used to control the flow of refrigerant, not only can the production cost be lowered, but also the reliability of the compressor and the air conditioner applied to it can be improved by minimizing the malfunctions that may occur when the valve is overused.

Claims (11)

  1. 밀폐 공간을 내부에 형성하는 케이싱과;A casing which forms a sealed space therein;
    케이싱에 내장하여 구동력을 발생하는 구동유닛과;A driving unit built in the casing to generate a driving force;
    구동유닛에 연결하여 케이싱의 내부에 설치하고 상기 구동유닛으로부터 구동력을 전달받아 각 실린더의 내부공간에서 선회하는 각각의 롤링피스톤이 직선운동을 하는 각각의 베인과 압접하면서 냉매를 독립적으로 압축하며 그 압축된 냉매를 각각의 머플러를 통해 상기 케이싱의 밀폐 공간으로 토출하는 복수 개의 압축유닛과;It is connected to the drive unit, installed inside the casing, and receives the driving force from the drive unit, each rolling piston turning in the inner space of each cylinder presses with each vane in a linear motion to compress the refrigerant independently and compress A plurality of compression units for discharging the refrigerant to the sealed space of the casing through respective mufflers;
    복수 개의 압축유닛을 연결하여 냉매를 각각의 압축유닛으로 안내하고 어느 한 쪽 압축유닛의 머플러에서 토출된 냉매를 다른 압축유닛의 실린더에 선택적으로 안내하는 안내유닛과;A guide unit which connects a plurality of compression units to guide the refrigerant to each compression unit and selectively guides the refrigerant discharged from the muffler of either compression unit to a cylinder of the other compression unit;
    안내유닛에 장착하여 복수 개의 압축유닛이 각각 압축행정을 수행하게 하거나 어느 한 쪽 압축유닛에서 압축되어 토출된 냉매를 다른 압축유닛으로 유도 또는 차단하여 그 다른 압축유닛의 베인을 구속 또는 해제하면서 그 다른 압축유닛을 공회전 또는 정상운전시키는 제어유닛;을 포함한 것을 특징으로 하는 다단 로터리 압축기.Attached to the guide unit so that a plurality of compression units perform compression strokes respectively, or guide or block refrigerant discharged from one compression unit to another compression unit to restrain or release the vanes of the other compression unit Multi-stage rotary compressor comprising a; control unit for idling or normal operation of the compression unit.
  2. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    안내유닛은 증발기의 출구와 각 압축유닛의 실린더 입구를 연결하여 냉매를 각각의 압축유닛으로 안내하는 복수 개의 흡입관과,The guide unit comprises a plurality of suction pipes connecting the outlet of the evaporator and the cylinder inlet of each compression unit to guide the refrigerant to each compression unit;
    어느 한 쪽 압축유닛의 토출측과 다른 압축유닛의 흡입측을 연결하여 한 쪽 압축유닛에서 압축되어 토출되는 냉매를 다른 압축유닛의 실린더 입구로 안내하는 분기관으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다단 로터리 압축기.A multistage rotary compressor, comprising: a branch pipe connecting a discharge side of one compression unit and a suction side of another compression unit to guide the refrigerant compressed and discharged in one compression unit to a cylinder inlet of the other compression unit.
  3. 제2항에 있어서,The method of claim 2,
    제어유닛은 한 쪽 흡입관에 설치하여 냉매의 흐름을 단속하는 제1 제어밸브와,The control unit is installed on one suction pipe to control the flow of the refrigerant and the first control valve,
    분기관에 설치하여 냉매의 흐름을 단속하는 제2 제어밸브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다단 로터리 압축기.And a second control valve installed in the branch pipe to control the flow of the refrigerant.
  4. 제3항에 있어서,The method of claim 3,
    분기관은 한 쪽 압축유닛의 토출측을 제1 제어밸브 후류측 흡입관에 연결하는 것을 특징으로 하는 다단 로터리 압축기.The branch pipe is a multi-stage rotary compressor, characterized in that for connecting the discharge side of one compression unit to the first control valve downstream side suction pipe.
  5. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 제1 제어밸브는 체크밸브인 것을 특징으로 하는 다단 로터리 압축기.The first control valve is a multi-stage rotary compressor, characterized in that the check valve.
  6. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 제2 제어밸브는 2방밸브(2-way valve)인 것을 특징으로 하는 다단 로터리 압축기.The second control valve is a multi-stage rotary compressor, characterized in that the two-way valve (2-way valve).
  7. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    압축유닛의 베인은 그 후방단이 케이싱의 밀폐공간내 압력에 의해 지지되도록 하여 상기한 베인이 해당 압축유닛의 압축실과 케이싱의 밀폐공간내 압력차에 따라 해당 롤링피스톤에 압접되거나 이격되도록 하는 것을 특징을 하는 다단 로터리 압축기.The vane of the compression unit is characterized in that the rear end is supported by the pressure in the sealed space of the casing so that the vane is pressed or spaced in the rolling piston according to the pressure difference in the sealed space of the compression chamber and the casing of the compression unit. Multistage rotary compressor.
  8. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    압축유닛의 베인은 그 후방단을 탄력 지지하도록 압축스프링으로 된 베인스프링을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다단 로터리 압축기.The vane of the compression unit further comprises a vane spring made of a compression spring to elastically support the rear end thereof.
  9. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    구동유닛은 정속 모터로 구성하는 것을 특징으로 하는 다단 로터리 압축기.The drive unit is a multi-stage rotary compressor, characterized in that composed of a constant speed motor.
  10. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    구동유닛은 인버터 모터로 구성하는 것을 특징으로 하는 다단 로터리 압축기.The drive unit is a multi-stage rotary compressor, characterized in that composed of an inverter motor.
  11. 복수 개의 압축유닛을 구비하고 어느 한 쪽 압축유닛에서 압축되어 토출되는 냉매가 어느 한 쪽 압축유닛의 압축실로 공급되는 경우 해당 베인이 전후 양단간 압력차에 따라 구속되어 공회전을 하는 반면 상기한 어느 한 쪽 압축유닛에서 압축되어 토출되는 냉매가 어느 한 쪽 압축유닛의 압축실로 공급되는 것을 차단하는 경 우 정상운전을 하는 제1항의 다단 로터리 압축기를 구비한 에어콘.When a refrigerant having a plurality of compression units and compressed and discharged from one of the compression units is supplied to the compression chamber of one of the compression units, the vane is restrained according to the pressure difference between the front and rear ends, while the idler An air conditioner having the multi-stage rotary compressor of claim 1, wherein the refrigerant is compressed and discharged from the compression unit to block the supply of the refrigerant to the compression chamber of either of the compression units.
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