KR100677522B1 - Modulation apparatus for rotary compressor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 로터리 압축기의 용량 가변 장치에 관한 것으로, 케이싱의 내부에 복수 개의 압축공간을 독립적으로 형성하고 그 중 어느 한 쪽에는 상기 케이싱의 내부와 분리되어 흡입압과 토출압이 교차 공급되도록 배압공간을 구비하는 복수 개의 실린더와, 각 실린더에서 반경방향으로 왕복운동을 하면서 각각의 롤링피스톤에 접하고 그 중 어느 한 쪽은 상기한 배압공간의 압력으로 지지되도록 설치하는 복수 개의 베인과, 배압공간의 압력이 흡입압인 경우 상기 베인이 롤링피스톤과 이격되어 공회전을 하도록 상기한 배압공간에 설치하는 베인구속스프링과, 배압공간에 흡입압과 토출압의 압력을 선택적으로 공급하는 배압절환유닛을 포함함으로써, 압축기의 용량가변제어를 용이하게 하고 배관을 간소화할 수 있을 뿐만 아니라 이 압축기를 에어콘에 적용할 때 모드절환이 용이하여 쾌적성과 에너지 절감성을 높이고 다른 배관과의 간섭을 미연에 방지하여 에어콘의 조립성을 향상시킬 수 있고 밸브의 개수를 줄여 생산비용을 절감할 수 있다.The present invention relates to a variable capacity apparatus of a rotary compressor, wherein a plurality of compression spaces are independently formed in a casing, and either of them is separated from the inside of the casing, so that a suction pressure and a discharge pressure are supplied crosswise. A plurality of cylinders provided with a plurality of vanes contacting each rolling piston while radially reciprocating in each cylinder, one of which is installed to be supported by the pressure of the back pressure space, and a pressure of the back pressure space. In this case, the compressor includes a vane-bound spring installed in the back pressure space such that the vane is spaced apart from the rolling piston to idle, and a back pressure switching unit for selectively supplying the suction pressure and the discharge pressure to the back pressure space. Not only facilitates variable capacity control and simplifies piping, but also When it is applied to, the mode can be easily changed to improve the comfort and energy saving and to prevent the interference with other pipes in advance to improve the assembly of the air conditioner and to reduce the number of valves to reduce the production cost.

Description

로터리 압축기의 용량 가변 장치{MODULATION APPARATUS FOR ROTARY COMPRESSOR}Capacity variable device of rotary compressor {MODULATION APPARATUS FOR ROTARY COMPRESSOR}
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 압축기의 정상운전시와 절약운전시에 대한 압축실 면적을 보인 개략도,2A and 2B are schematic views showing a compression chamber area for normal operation and saving operation of a conventional variable displacement rotary compressor;
도 3은 본 발명 용량 가변형 복식 로터리 압축기의 일례를 보인 계통도,3 is a schematic diagram showing an example of the present invention of a variable displacement double type rotary compressor;
도 4는 본 발명 용량 가변형 복식 로터리 압축기를 보인 종단면도,Figure 4 is a longitudinal sectional view showing a variable displacement double rotary compressor of the present invention;
도 5a 및 도 5b는 본 발명 용량 가변형 복식 로터리 압축기의 정상운전시와 절약운전시에 대한 용량 가변 상태를 보인 횡단면도.Figures 5a and 5b is a cross-sectional view showing a variable capacity state during normal operation and saving operation of the variable displacement double rotary compressor of the present invention.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
10 : 케이싱 20 : 전동기구부10: casing 20: electric mechanism part
30 : 제1 압축기구부 40 : 제2 압축기구부30: first compression mechanism portion 40: second compression mechanism portion
41 : 제2 실린더 41a : 제2 베인슬릿41: 2nd cylinder 41a: 2nd vaneslit
41b : 배압공간 42 : 하부베어링41b: back pressure space 42: lower bearing
43 : 제2 롤링피스톤 44 : 제2 베인43: second rolling piston 44: the second vane
46 : 베인구속스프링 46 : 제2 토출밸브46: vane-bound spring 46: second discharge valve
47 : 제2 머플러 50 : 베인제어유닛47: second muffler 50: vane control unit
51 : 저압측 연결관 52 : 고압측 연결관51: low pressure side connector 52: high pressure side connector
53 : 공용측 연결관 54 : 배압절환밸브53: common side connecting pipe 54: back pressure switching valve
SP1,SP2 : 제1,제2 가스흡입관 V1,V2 : 제1,제2 압축공간SP1, SP2: First and second gas suction pipes V1, V2: First and second compression space
본 발명은 로터리 압축기의 용량 가변 장치 및 이를 적용한 에어콘에 관한 것으로, 특히 베인의 배면측 압력차와 케이싱 내부의 압력을 이용함과 아울러 인장스프링을 이용하여 해당 베인의 왕복운동을 구속하는 로터리 압축기의 용량 가변 장치 및 이를 적용한 에어콘에 관한 것이다.The present invention relates to a variable capacity device of a rotary compressor and an air conditioner using the same. Particularly, the capacity of a rotary compressor using a tension spring to restrain the reciprocating motion of the vane by using a tension spring is used. It relates to a variable device 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 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 "배제용 적절환에 의한 냉동능력가변기술"(이하, 배제용적절환기술로 약칭함)이 널리 알려지고 있다.Accordingly, in recent years, the so-called "refrigeration capacity variable technology by appropriate ring for exclusion" which changes the volume of the compression chamber by bypassing a part of the refrigerant gas compressed in the cylinder to the outside of the cylinder (hereinafter, excluded volume). Abbreviated as switching technology).
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(4)와 어큐뮬레이터(5)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) connecting 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 (4) and the accumulator (5) 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 6은 회전축, 7은 롤링피스톤, 8은 베인이다.In the drawings, reference numeral 6 denotes a rotating 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 유 입되고 그 고압의 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. The high pressure refrigerant is introduced into the bypass pipe P1 along the solid arrow, and the high pressure refrigerant pushes the bypass valve V3 to block the bypass hole 1a of the cylinder 1 as shown in FIG. 2A. ) A series of processes that are discharged to the gas discharge pipe (P2) is discharged while all the refrigerant sucked into the compression space is compressed.
반면, 압축기가 절약운전을 하는 경우에는 도 1의 토출측 밸브(V1)가 닫히고 흡입측 밸브(V2)가 열림에 따라 바이패스밸브(V3)의 압력배면이 흡입압 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(5)로 바이패스됨으로써 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 side of the bypass valve V3 becomes the suction pressure environment, as shown in FIG. 2B. 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 P5 along the dotted arrow of FIG. 1. By bypassing to the accumulator 5 through only a portion of the refrigerant sucked into the compression space of the cylinder 1 was compressed and discharged.
그러나, 상기와 같은 종래 로터리 압축기의 용량 가변 장치는, 실린더의 측면에 바이패스회로를 별도로 설치함에 따라 절약운전시 가스가 바이패스될 때 저항이 커지면서 냉동능력저하율이 작고 효율이 저하되는 문제점이 있었다.However, the variable capacity device of the conventional rotary compressor as described above has a problem in that the refrigeration capacity decrease rate is small and the efficiency decreases as the resistance is increased when gas is bypassed during the saving operation by separately installing the bypass circuit on the side of the cylinder. .
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 문제 점을 감안하여 안출한 것으로, 절약운전시 냉동능력저하율을 높여 효율을 높일 수 있는 로터리 압축기의 용량 가변 장치를 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 device of a rotary compressor that can increase the efficiency by increasing the rate of refrigeration capacity reduction during saving operation. There is this.
또, 압축기의 용량 가변 장치를 용이하면서도 간소하게 구성할 수 있을 뿐만 아니라 부품수를 줄여 생산비용을 절감할 수 있는 로터리 압축기의 용량 가변 장치를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a variable capacity device of a rotary compressor that can easily and simply configure a variable capacity device of a compressor, as well as reduce production costs by reducing the number of parts.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 케이싱의 내부에 복수 개의 압축공간을 독립적으로 형성하고 그 중 어느 한 쪽에는 케이싱의 내부와 분리되어 흡입압과 토출압이 교차 공급되도록 배압공간을 구비하는 복수 개의 실린더; 각 실린더에서 반경방향으로 왕복운동을 하면서 각각의 롤링피스톤에 접하고 그 중 어느 한 쪽은 상기한 배압공간의 압력으로 지지되도록 설치하는 복수 개의 베인; 배압공간의 압력이 흡입압인 경우 상기 베인이 롤링피스톤과 이격되어 공회전을 하도록 상기한 배압공간에 설치하는 베인구속스프링; 및 실린더의 흡입측에서 연통하는 저압측 연결관과, 실린더의 토출측에서 연통하는 고압측 연결관과, 저압측 연결관과 고압측 연결관에 각각 교번되게 연결하여 상기한 실린더의 배압공간에 연통하는 공용측 연결관과, 저압측 연결관과 고압측 연결관 그리고 공용측 연결관의 연결지점에 설치하여 상기한 공용측 연결관을 양측 연결관에 교번되게 연결시키는 배압절환밸브으로 이루어진 배압절환유닛;을 포함한 로터리 압축기의 용량 가변 장치를 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, a plurality of compression spaces are formed independently of the inside of the casing, one of which is separated from the inside of the casing is provided with a plurality of back pressure space so that the suction pressure and the discharge pressure cross-supplied cylinder; A plurality of vanes disposed in contact with each rolling piston while radially reciprocating in each cylinder, one of which is installed to be supported by the pressure of the back pressure space; A vane confinement spring installed in the back pressure space so that the vane is idle when the pressure in the back pressure space is a suction pressure; And a low pressure side connecting tube communicating at the suction side of the cylinder, a high pressure side connecting tube communicating at the discharge side of the cylinder, and a low pressure side connecting tube and a high pressure side connecting tube alternately connected to communicate with the back pressure space of the cylinder. A back pressure switching unit composed of a common pressure connector, a low pressure side connector and a high pressure side connector, and a back pressure switching valve configured to alternately connect the common side connector to both side connectors by installing at a connection point of the common side connector; It provides a variable capacity device of a rotary compressor including.
이하, 본 발명에 의한 로터리 압축기의 용량 가변 장치를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the variable capacity apparatus of the rotary compressor by this invention is demonstrated in detail based on one Example shown in an accompanying drawing.
도 3은 본 발명 용량 가변형 복식 로터리 압축기의 일례를 보인 계통도이고, 도 4는 본 발명 용량 가변형 복식 로터리 압축기를 보인 종단면도이며, 도 5a 및 도 5b는 본 발명 용량 가변형 복식 로터리 압축기의 정상운전시와 절약운전시에 대한 용량 가변 상태를 보인 횡단면도이다.Figure 3 is a schematic diagram showing an example of the present invention variable displacement double type rotary compressor, Figure 4 is a longitudinal sectional view showing a variable displacement double type rotary compressor of the present invention, Figures 5a and 5b is a normal operation of the variable displacement double rotary compressor of the present invention. This is a cross sectional view showing a variable capacity state for saving operation.
이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 복식 로터리 압축기는, 복수 개의 가스흡입관(SP1)(SP2)과 한 개의 가스토출관(DP)을 연통 설치하는 케이싱(10)과, 케이싱(10)의 상측에 설치하여 회전력을 발생하는 전동기구부(20)와, 케이싱(10)의 하측에 설치하여 상기 전동기구부(20)에서 발생한 회전력으로 냉매를 압축하는 제1 압축기구부(30) 및 제2 압축기구부(40)와, 복수 개의 가스흡입관(SP1)(SP2)과 가스토출관(DP)의 중간에 연결 설치하여 후술할 제2 베인(44)의 배면을 고압분위기 또는 저압분위기로 절환하면서 상기한 제2 압축기구부(40)가 정상운전 또는 절약운전을 하도록 하는 배압절환유닛(50)으로 구성한다.As shown in the drawing, the double rotary compressor according to the present invention includes a casing 10 for communicating a plurality of gas suction pipes SP1 and SP2 and one gas discharge pipe DP and an upper side of the casing 10. And a first compression mechanism 30 and a second compression mechanism 40 installed under the casing 10 to compress the refrigerant by the rotational force generated by the transmission mechanism 20. And the second compression while connecting the plurality of gas suction pipes SP1 to SP2 and the gas discharge pipe DP to switch the back surface of the second vane 44 to a high pressure atmosphere or a low pressure atmosphere. The mechanism part 40 is comprised by the back pressure switching unit 50 which makes a normal operation or saving operation.
전동구동부(20)는 정속 구동을 하거나 또는 인버터 구동을 하는 것으로 케이싱(10)의 내부에 고정하여 외부에서 전원을 인가하는 고정자(21)와, 고정자(21)의 내부에 일정 공극을 두고 배치하여 상기한 고정자(21)와 상호 작용하면서 회전하는 회전자(22)와, 회전자(22)에 결합하여 회전력을 상기한 제1 압축기구부(30)와 제2 압축기구부(40)로 전달하는 회전축(23)으로 이루어진다.The electric drive unit 20 has a stator 21 fixed to the inside of the casing 10 by applying constant speed driving or inverter driving to apply power from the outside, and has a predetermined gap inside the stator 21. Rotor 22 that rotates while interacting with the stator 21, and the rotating shaft coupled to the rotor 22 to transmit the rotational force to the first compression mechanism 30 and the second compression mechanism 40 It consists of 23.
제1 압축기구부(30)는 환형으로 형성하여 케이싱(10)의 내부에 설치하는 제1 실린더(31)와, 제1 실린더(31)의 상하 양측을 복개하여 함께 제1 압축공간(V1)을 이루면서 상기한 회전축(23)을 반경방향으로 지지하는 상부베어링플레이트(이하,상부베어링)(32) 및 중간베어링플레이트(이하,중간베어링)(33)와, 회전축(23)의 상측 편심부에 회전 가능하게 결합하여 제1 실린더(31)의 제1 압축공간(V1)에서 선회하면서 냉매를 압축하는 제1 롤링피스톤(34)과, 제1 롤링피스톤(34)의 외주면에 압접하도록 제1 실린더(31)에 반경방향으로 이동 가능하게 결합하여 상기 제1 실린더(31)의 제1 내부공간(V1)을 제1 흡입실과 제1 압축실로 각각 구획하는 제1 베인(35)과, 제1 베인(35)의 후방측을 탄력 지지하도록 압축스프링으로 된 베인지지스프링(36)과, 상부베어링(32)의 중앙부근에 구비한 제1 토출구(32a) 선단에 개폐 가능하게 결합하여 제1 내부공간(V1)의 압축실에서 토출되는 냉매가스의 토출을 조절하는 제1 토출밸브(37)와, 제1 토출밸브(37)를 수용하도록 내부체적을 구비하여 상기 상부베어링(32)에 결합하는 제1 머플러(38)로 이루어진다.The first compression mechanism 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 compression space V1. While rotating the upper bearing plate (hereinafter, the upper bearing) 32 and the intermediate bearing plate (hereinafter, the middle bearing) 33 for supporting the rotating shaft 23 in the radial direction, and the upper eccentric portion of the rotating shaft 23 The first cylinder (34) and the first rolling piston (34) for compressing the refrigerant while pivoting in the first compression space (V1) of the first cylinder (31) and the outer circumferential surface of the first rolling piston (34). A first vane 35 and a first vane, each of which is radially movable to 31 to partition the first internal space V1 of the first cylinder 31 into a first suction chamber and a first compression chamber, respectively; It is provided near the center of the vane branch spring 36 made of the compression spring and the upper bearing 32 so as to elastically support the rear side of the 35). A first discharge valve 37 and a first discharge valve 37 which are coupled to the front end of the first discharge port 32a so as to be opened and closed to regulate the discharge of the refrigerant gas discharged from the compression chamber of the first internal space V1. It is composed of a first muffler 38 having an inner volume to accommodate the upper bearing 32.
제2 압축기구부(40)는 환형으로 형성하여 케이싱(10) 내부의 제1 실린더(31) 하측에 설치하는 제2 실린더(41)와, 제2 실린더(41)의 상하 양측을 복개하여 함께 제2 압축공간(V2)을 이루면서 상기한 회전축(23)을 반경방향 및 축방향으로 지지하는 중간베어링(33) 및 하부베어링(42)과, 회전축(23)의 하측 편심부에 회전 가능하게 결합하여 제2 실린더(41)의 제2 압축공간(V2)에서 선회하면서 냉매를 압축하는 제2 롤링피스톤(43)과, 제2 롤링피스톤(43)의 외주면에 압접하거나 이격되도록 제2 실린더(41)에 반경방향으로 이동 가능하게 결합하여 상기 제2 실린더(41)의 제2 압축공간(V2)을 제2 흡입실과 제2 압축실로 각각 구획 또는 연통하는 제2 베인(44)과, 제2 베인(44)의 후방측에 설치하여 그 제2 베인(44)을 구속하도록 인장코일스프링으로 된 베인구속스프링(45)과, 하부베어링(42)의 중앙부근에 구비한 제2 토출구(42a) 선단에 개폐 가능하게 결합하여 제2 압축실에서 토출되는 냉매가스의 토출 을 조절하는 제2 토출밸브(46)와, 제2 토출밸브(46)를 수용하도록 소정의 내부체적을 구비하여 상기 하부베어링(42)에 결합하는 제2 머플러(47)로 이루어진다.The second compression mechanism 40 is formed in an annular shape to cover the second cylinder 41 installed below the first cylinder 31 in the casing 10, and both the upper and lower sides of the second cylinder 41. 2 to form a compression space (V2) rotatably coupled to the intermediate bearing 33 and the lower bearing 42 and the lower eccentric portion of the rotating shaft 23 to support the rotating shaft 23 in the radial and axial directions The second cylinder 41 to be pressed or spaced apart from the second rolling piston 43 that compresses the refrigerant while turning in the second compression space V2 of the second cylinder 41 and the outer circumferential surface of the second rolling piston 43. A second vane 44 and a second vane configured to radially move to the second vane 44 to partition or communicate the second compression space V2 of the second cylinder 41 to the second suction chamber and the second compression chamber, respectively. A vane-bound spring 45 made of a tensioning coil spring so as to rest on the second vane 44 at the rear side of the back 44; A second discharge valve 46 coupled to the front end of the second discharge port 42a provided near the center of the 42 to control the discharge of the refrigerant gas discharged from the second compression chamber, and a second discharge valve ( It is composed of a second muffler 47 having a predetermined internal volume to accommodate the 46 and coupled to the lower bearing 42.
제2 실린더(41)는 도 4에서와 같이 제2 압축공간(V2)을 이루는 내주면의 일측에 상기한 제2 베인(44)이 반경방향으로 왕복운동을 하도록 제2 베인슬릿(41a)을 형성하고, 제2 베인슬릿(41a)의 일측에는 냉매를 제2 압축공간(V2)으로 유도하는 제2 흡입구(미도시)를 반경방향으로 형성하며, 제2 베인슬릿(41a)의 타측에는 냉매를 케이싱(10)의 내부로 토출하는 제2 토출안내홈(미도시)을 축방향으로 경사지게 형성한다. 또, 제2 베인슬릿(41a)의 방사상 후방측에는 후술할 베인제어유닛(50)의 공용측 연결관(53)에 연통하여 제2 베인(44)의 후방측에 흡입압 또는 토출압 분위기를 이루도록 소정의 내부체적을 가지는 배압공간(41b)을 형성한다. As shown in FIG. 4, the second cylinder 41 forms a second vane slit 41a on one side of the inner circumferential surface of the second compression space V2 such that the second vanes 44 reciprocate in the radial direction. In addition, a second suction port (not shown) for guiding the refrigerant into the second compression space V2 is radially formed at one side of the second vane slit 41a, and the refrigerant is formed at the other side of the second vane slit 41a. A second discharge guide groove (not shown) discharged into the casing 10 is formed to be inclined in the axial direction. In addition, the radially back side of the second vane slit 41a communicates with the common side connecting pipe 53 of the vane control unit 50, which will be described later, so as to achieve a suction pressure or a discharge pressure atmosphere on the rear side of the second vane 44. A back pressure space 41b having a predetermined internal volume is formed.
배압공간(41b)은 후술할 베인제어유닛(50)의 공용측 연결관(53)과 연통하여 상기 제2 베인(44)이 완전히 후진하여 제2 베인슬릿(41a)에 수납되더라도 그 제2 베인(44)의 후면이 상기한 공용측 연결관(53)을 통해 공급되는 압력에 대해 압력면을 이루도록 소정의 내부체적을 갖게 형성한다.The back pressure space 41b communicates with the common side connecting pipe 53 of the vane control unit 50, which will be described later, even if the second vane 44 is completely retracted and stored in the second vane slit 41a. The rear surface of the 44 is formed to have a predetermined internal volume so as to form a pressure surface with respect to the pressure supplied through the common side connecting pipe 53 described above.
여기서, 제2 실린더(41)는 필요에 따라 제1 실린더(31)와 압축공간(V1)의 용적을 동일하게 형성할 수도 있고 상이하게 형성할 수도 있다. 예컨대, 두 실린더(31)(41)의 용적을 동일하게 형성하는 경우에는 어느 한 쪽 실린더를 절약운전하면 나머지 다른 실린더의 용적만 일을 하므로 압축기 성능은 50%로 가변되는 반면 두 실린더(31)(41)의 용적을 상이하게 형성하는 경우에는 정상운전을 하는 나머지 실린더의 용적만큼의 비율로 압축기 성능이 가변되는 것이다.Here, the second cylinder 41 may be formed to have the same volume as or different from the volume of the first cylinder 31 and the compression space V1 as necessary. For example, in the case where the two cylinders 31 and 41 have the same volume, if one cylinder is saved, the compressor performs only 50% of the volume of the other cylinder. In the case where the volume of 41 is formed differently, the compressor performance is varied by the ratio of the volume of the remaining cylinders in normal operation.
베인구속스프링(45)은 전술한 바와 같이 인장코일스프링으로 형성하되, 그 전방단은 제2 베인(44)의 후방에 구비한 스프링홈(44a)에 걸어 고정하는 반면 그 후방단은 제2 실린더(41)의 배압공간(41b)에 구비한 스프링홈(41c)에 걸어 고정 결합한다. 또, 베인구속스프링(45)은 배압공간(41b)의 직경 보다 작게 형성할 수도 있으나 경우에 따라서는 배압공간(41b)의 직경 보다 크게 형성할 수도 있다. 이 경우 상기 배압공간(41b)을 이루는 중간베어링(33)과 하부베어링(42)의 대응면에는 각각 상기한 베인구속스프링(45)을 수용할 수 있는 스프링도피홈(33a)(42b)을 음형지게 형성하는 것이 바람직하다.The vane constrained spring 45 is formed of a tension coil spring as described above, the front end of which is fixed to the spring groove 44a provided at the rear of the second vane 44 while the rear end thereof is the second cylinder. It hangs on the spring groove 41c provided in the back pressure space 41b of 41, and is fixed. In addition, the vane constrained spring 45 may be formed smaller than the diameter of the back pressure space 41b, but in some cases, may be larger than the diameter of the back pressure space 41b. In this case, the spring escape grooves 33a and 42b that can accommodate the vane constraining springs 45 are respectively formed on the corresponding surfaces of the intermediate bearing 33 and the lower bearing 42 constituting the back pressure space 41b. It is preferable to form a forge.
배압절환유닛(50)은 제2 실린더(41)의 흡입측에서 연통하는 저압측 연결관(51)과, 제2 실린더(41)의 토출측, 보다 정확하게는 케이싱(10)의 내부공간에서 연통하는 고압측 연결관(52)과, 저압측 연결관(51)과 고압측 연결관(52)에 각각 교번되게 연결하여 상기한 제2 실린더(41)의 배압공간(41b)에 연통하는 공용측 연결관(53)과, 저압측 연결관(51)과 고압측 연결관(52) 그리고 공용측 연결관(53)의 연결지점에 설치하여 상기한 공용측 연결관(53)을 양측 연결관(51)(52)에 교번되게 연결시키는 3방밸브 또는 파이롯트밸브인 배압절환밸브(54)로 이루어진다.The back pressure switching unit 50 communicates with the low pressure side connecting pipe 51 communicating with the suction side of the second cylinder 41, the discharge side of the second cylinder 41, more precisely with the internal space of the casing 10. The common side connection which connects to the high pressure side connection pipe 52, the low pressure side connection pipe 51, and the high pressure side connection pipe 52, respectively, and communicates with the back pressure space 41b of the said 2nd cylinder 41 mentioned above. It is installed at the connection point of the pipe 53, the low-pressure side connecting pipe 51, the high-pressure side connecting pipe 52 and the common side connecting pipe 53, the above-mentioned common side connecting pipe 53 is connected to both side connecting pipe 51 It consists of a back pressure switching valve 54, which is a three-way valve or a pilot valve connected alternately to the (52).
저압측 연결관(51)은 제2 실린더(41)의 흡입측과 어큐뮬레이터(5)의 입구측 가스흡입관 또는 출구측 가스흡입관(제2 가스흡입관)(SP2) 사이에 연결한다.The low pressure side connecting pipe 51 is connected between the suction side of the second cylinder 41 and the inlet side gas suction tube or outlet side gas suction tube (second gas suction tube) SP2 of the accumulator 5.
고압측 연결관(52)은 케이싱(10)의 하반부에 연통하여 그 케이싱(10) 내부의 오일이 상기한 배압공간(41b)으로 직접 유입되도록 할 수도 있으나 경우에 따라서는 가스토출관(DP)의 중간에서 분관하여 연결할 수도 있다. The high pressure side connecting pipe 52 may communicate with the lower half of the casing 10 so that the oil inside the casing 10 may directly flow into the back pressure space 41b, but in some cases, the gas discharge pipe DP You can also connect in the middle of the branch.
도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.In the drawings, the same reference numerals are given to the same parts as in the prior art.
도면중 미설명 부호인 3은 응축기, 4는 증발기이다.In the drawings, reference numeral 3 denotes a condenser and 4 denotes an evaporator.
상기와 같은 본 발명 로터리 압축기의 용량 가변 장치가 가지는 작용 효과는 다음과 같다.Effects of the variable capacity device of the rotary compressor of the present invention as described above are as follows.
즉, 전동기구부(20)의 고정자(21)에 전원을 인가하여 회전자(22)가 회전하면, 회전축(23)이 회전자(22)와 함께 회전하면서 전동기구부(20)의 회전력을 제1 압축기구부(30)와 제2 압축기구부(40)에 전달하고, 에어콘에서의 필요 용량에 따라 제1 압축기구부(30)와 제2 압축기구부(40)가 함께 정상운전을 하여 대용량의 냉력을 발생하거나 제1 압축기구부(30)만 정상운전을 하고 제2 압축기구부(40)는 절약운전을 실시하여 소용량의 냉력을 발생한다.That is, when the rotor 22 is rotated by applying power to the stator 21 of the power mechanism unit 20, the rotating shaft 23 rotates together with the rotor 22 to increase the rotational force of the power mechanism unit 20 first. It is transmitted to the compression mechanism unit 30 and the second compression mechanism unit 40, and the first compression mechanism unit 30 and the second compression mechanism unit 40 are normally operated together according to the required capacity of the air conditioner to generate a large amount of cooling force. Alternatively, only the first compression mechanism unit 30 performs normal operation, and the second compression mechanism unit 40 performs the saving operation to generate a small capacity cooling power.
여기서, 상기한 압축기 또는 이를 적용한 에어콘이 정상운전을 하는 경우에는 도 5a에서와 같이 배압절환밸브(54)가 작동하여 고압측 연결관(52)과 공용측 연결관(53)을 연통시켜 토출되는 고압의 냉매가스 일부를 상기 제2 실린더(41)의 배압공간(41b)으로 유입시킴으로써 제2 베인(44)이 배압공간(41b)의 압력에 밀려 제2 롤링피스톤(43)에 압접된 상태를 유지하면서 제2 압축공간(V2)으로 유입되는 냉매가스를 정상적으로 압축하여 토출시키게 된다. 이때, 제2 실린더(41)의 배압공간(41b)의 압력에 의한 힘이 베인구속스프링(45)의 복원력과 제2 실린더(41)의 압축공간의 압력에 의한 힘을 합한 힘 보다 커서 상기한 제2 베인(44)이 제2 롤링피스톤(43)의 외주면에 압접된 상태를 유지하게 된다. 이렇게 하여 제1 베인(35)과 제2 베인(44)이 각각의 롤링피스톤(34)(43)에 압접되어 제1 압축공간(V1)과 제2 압축공 간(V2)을 흡입실과 압축실로 구획하면서 각각의 흡입실로 흡입되는 냉매 전체를 압축하여 토출함으로써 압축기 또는 이를 적용한 에어콘은 100% 운전을 하게 된다.In this case, when the compressor or the air conditioner applying the same operates in normal operation, as shown in FIG. 5A, the back pressure switching valve 54 operates to discharge the high pressure side connecting pipe 52 and the common side connecting pipe 53. A portion of the high pressure refrigerant gas is introduced into the back pressure space 41b of the second cylinder 41 so that the second vane 44 is pressed against the second rolling piston 43 by being pushed by the pressure of the back pressure space 41b. While maintaining, the refrigerant gas flowing into the second compression space V2 is normally compressed and discharged. In this case, the force due to the pressure of the back pressure space 41b of the second cylinder 41 is greater than the sum of the force of the restoring force of the vane constraining spring 45 and the force of the pressure of the compression space of the second cylinder 41. The second vane 44 is maintained in a pressed state to the outer circumferential surface of the second rolling piston 43. In this way, the first vane 35 and the second vane 44 are press-contacted to the respective rolling pistons 34 and 43 to transfer the first compression space V1 and the second compression space V2 into the suction chamber and the compression chamber. By compressing and discharging the entire refrigerant sucked into each suction chamber while partitioning, the compressor or the air conditioner applying the same is operated 100%.
반면, 상기한 압축기 또는 이를 적용한 에어콘이 기동할 때와 같이 절약운전을 하는 경우에는 도 5b에서와 같이 3방밸브(54)가 정상운전과는 반대로 작동하여 저압측 연결관(51)과 공용측 연결관(53)을 연통시켜 제2 실린더(41)로 흡입되는 저압의 냉매가스 일부를 상기 제2 실린더(41)의 배압공간(41b)으로 유입시킴으로써 제2 베인(44)이 제2 압축공간(V2)의 압력에 밀려 제2 베인슬릿(41a)의 안쪽으로 수납되면서 제2 압축공간(V2)의 흡입실과 압축실이 연통되어 제2 압축공간(V2)으로 흡입되는 냉매가스가 압축되지 못하도록 한다. 이때, 배압공간(41b)의 압력에 의한 힘이 베인구속스프링(45)의 복원력과 제2 실린더(41)의 압축공간의 압력에 의한 힘을 합한 힘 보다 작아 제2 베인(44)의 직선운동을 구속하게 된다. 이렇게 하여 제2 실린더(41)의 압축실과 흡입실이 연통됨에 따라 제2 실린더(41)의 흡입실로 흡입되는 냉매 전체가 압축되지 않고 롤링피스톤(43)의 궤적을 따라 다시 흡입실로 이동하게 되어 제2 압축기구부(40)는 일을 하지 않음으로써 결국 압축기 또는 이를 적용한 에어콘은 제1 압축기구부(30)의 용량만큼만 운전을 하게 된다.On the other hand, in the case of saving operation such as when the compressor or the air conditioner to which the air is applied, the three-way valve 54 operates as opposed to the normal operation as shown in FIG. Part of the low-pressure refrigerant gas drawn into the second cylinder 41 by communicating with the connection pipe 53 is introduced into the back pressure space 41b of the second cylinder 41 so that the second vane 44 has a second compression space. The suction chamber and the compression chamber of the second compression space V2 communicate with each other by being pushed by the pressure of V2 to be inward of the second vane slit 41a so that the refrigerant gas sucked into the second compression space V2 cannot be compressed. do. At this time, the force due to the pressure in the back pressure space (41b) is less than the combined force of the restoring force of the vane constraining spring (45) and the pressure of the compression space of the second cylinder (41) linear movement of the second vane (44) Will be bound. In this way, as the compression chamber and the suction chamber of the second cylinder 41 communicate with each other, the entire refrigerant sucked into the suction chamber of the second cylinder 41 is not compressed and moves back to the suction chamber along the trajectory of the rolling piston 43. 2, the compression mechanism 40 does not work, so the compressor or the air conditioner applying the same operates only as much as the capacity of the first compression mechanism 30.
본 발명에 의한 로터리 압축기의 용량 가변 장치는, 제2 베인의 후방측에 흡입압 또는 토출압 분위기가 형성되는 배압공간을 형성하고 그 배압공간에 흡입압 분위기가 형성될 때 제2 베인을 구속하여 공회전하도록 하는 인장코일스프링을 설치함으로써, 압축기의 용량가변제어를 용이하게 하고 배관을 간소화할 수 있을 뿐 만 아니라 이 압축기를 에어콘에 적용할 때 모드절환이 용이하여 쾌적성과 에너지 절감성을 높이고 다른 배관과의 간섭을 미연에 방지하여 에어콘의 조립성을 향상시킬 수 있고 밸브의 개수를 줄여 생산비용을 절감할 수 있다.The variable capacity apparatus of the rotary compressor according to the present invention forms a back pressure space in which a suction pressure or a discharge pressure atmosphere is formed at a rear side of the second vane and restrains the second vane when the suction pressure atmosphere is formed in the back pressure space. By installing the tension coil spring to idle, not only can the capacity change control of the compressor be simplified and the piping can be simplified, but also the mode can be easily changed when the compressor is applied to the air conditioner, improving the comfort and energy saving and other piping. By preventing interference with the air conditioner can improve the assembly of the air conditioner and reduce the number of valves can reduce the production cost.

Claims (5)

  1. 삭제delete
  2. 케이싱의 내부에 복수 개의 압축공간을 독립적으로 형성하고 그 중 어느 한 쪽에는 상기 케이싱의 내부와 분리되어 흡입압과 토출압이 교차 공급되도록 배압공간을 구비하는 복수 개의 실린더;A plurality of cylinders independently forming a plurality of compression spaces in the casing, one of which has a back pressure space separated from the inside of the casing so as to cross-feed the suction pressure and the discharge pressure;
    각 실린더에서 반경방향으로 왕복운동을 하면서 각각의 롤링피스톤에 접하고 그 중 어느 한 쪽은 상기한 배압공간의 압력으로 지지되도록 설치하는 복수 개의 베인;A plurality of vanes disposed in contact with each rolling piston while radially reciprocating in each cylinder, one of which is installed to be supported by the pressure of the back pressure space;
    배압공간의 압력이 흡입압인 경우 상기 베인이 롤링피스톤과 이격되어 공회전을 하도록 상기한 배압공간에 설치하는 베인구속스프링; 및A vane confinement spring installed in the back pressure space so that the vane is idle when the pressure in the back pressure space is a suction pressure; And
    실린더의 흡입측에서 연통하는 저압측 연결관과, 실린더의 토출측에서 연통하는 고압측 연결관과, 저압측 연결관과 고압측 연결관에 각각 교번되게 연결하여 상기한 실린더의 배압공간에 연통하는 공용측 연결관과, 저압측 연결관과 고압측 연결관 그리고 공용측 연결관의 연결지점에 설치하여 상기한 공용측 연결관을 양측 연결관에 교번되게 연결시키는 배압절환밸브으로 이루어진 배압절환유닛;을 포함한 로터리 압축기의 용량 가변 장치.The low pressure side connecting tube communicating at the suction side of the cylinder, the high pressure side connecting tube communicating at the discharge side of the cylinder, and the low pressure side connecting tube and the high pressure side connecting tube are alternately connected to communicate with the back pressure space of the cylinder. A back pressure switching unit comprising a back pressure switching valve configured to alternately connect the common side connecting pipe to both side connecting pipes by installing at a connection point of the side connection pipe, the low pressure side connector, the high pressure side connector, and the common side connector; Variable capacity device of the rotary compressor, including.
  3. 제2항에 있어서,The method of claim 2,
    저압측 연결관은 실린더의 흡입측과 가스흡입관 사이에 설치하여 액냉매와 가스냉매를 분리하는 어큐뮬레이터의 입구측 또는 출구측에 연결하고, 고압측 연결관은 가스토출관의 중간에서 분관하여 연결하거나 케이싱의 내부공간에서 연통하여 연결하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 용량 가변 장치.The low pressure side connecting pipe is installed between the suction side and the gas suction pipe of the cylinder to connect to the inlet side or the outlet side of the accumulator separating liquid refrigerant and gas refrigerant, and the high pressure side connecting pipe is connected in the middle of the gas discharge pipe. A variable capacity device of a rotary compressor, characterized in that connected in communication with the inner space of the casing.
  4. 제2항에 있어서,The method of claim 2,
    베인구속스프링은 그 양단을 각각 해당 베인의 후면과 이에 대응하는 베어링플레이트 또는 실린더에 고정 결합하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 용량 가변 장치.A vane constraining spring is fixedly coupled to both ends of the vane and the bearing plate or cylinder corresponding to the back of the vane, respectively.
  5. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    배압공간을 복개하는 양측 베어링플레이트에는 상기 베인구속스프링을 수용하도록 스프링도피홈을 음형지게 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 용량 가변 장치.A variable capacity device of a rotary compressor, characterized in that the bearing plate to cover the back pressure space to form a spring escape groove negatively to accommodate the vane-bound spring.
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