KR100782970B1

KR100782970B1 - 용량가변 회전압축기

Info

Publication number: KR100782970B1
Application number: KR1020060099874A
Authority: KR
Inventors: 강정훈
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-10-13
Filing date: 2006-10-13
Publication date: 2007-12-07

Abstract

베인의 동작제어를 위한 장치를 종래보다 단순화할 수 있도록 한 용량가변 회전압축기를 개시한다. 이 회전압축기는 압축실을 갖춘 하우징과, 상기 압축실의 반경방향으로 진퇴하는 베인과, 압축용량 가변을 위해 상기 베인을 구속하거나 구속 해제하는 베인제어장치를 포함하고, 상기 베인제어장치는 상기 베인에 형성된 구속홈과, 상기 구속홈을 구속하는 구속돌기를 구비하며 탄성복원력을 갖춘 베인구속부재와, 상기 베인을 상기 압축실 방향으로 가압하는 스프링과, 상기 베인구속부재의 동작을 위해 상기 베인구속부재를 가압하거나 가압 해제하는 작동부재와, 상기 작동부재를 진퇴시키는 솔레노이드 구동장치를 포함한다.

Description

용량가변 회전압축기{VARIABLE CAPACITY ROTARY COMPRESSOR}

도 1은 본 발명에 따른 용량가변 회전압축기를 나타낸 단면도로, 제1베인의 구속을 해제한 상태를 도시한 것이다.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 용량가변 회전압축기를 나타낸 단면도로, 제1베인을 구속한 상태를 도시한 것이다.

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ'선에 따른 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 용량가변 회전압축기 베인제어장치의 분해 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 밀폐용기, 20: 전동요소,

21: 회전축, 30: 압축요소,

31: 제1압축실, 32: 제2압축실,

35: 중간판, 43: 제1베인,

53: 제2베인, 80: 베인제어장치,

81: 베인구속부재, 82: 베인스프링,

83: 작동부재, 84: 솔레노이드 구동장치.

본 발명은 용량가변 회전압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 베인의 구속 및 구속해제를 통하여 압축용량을 가변시킬 수 있는 용량가변 회전압축기에 관한 것이다.

베인의 동작제어를 통하여 압축용량을 가변시키는 용량가변 회전압축기는 대한민국 등록특허공보 10-621026호(2006년 9월 15일 공고)에 개시되어 있다.

위 공보의 회전압축기는 상측의 압축실을 구획하는 제1베인과, 하측의 압축실을 구획하는 제2베인을 구비하고, 제2베인을 선택적으로 구속하거나 구속해제 함으로써 압축용량을 가변시키는 베인제어장치를 갖추고 있다. 베인제어장치는 제2베인의 배압공간에 연결된 공용측 연결관, 공용측 연결관에 연결되는 고압측 연결관, 공용측 연결관에 연결되는 저압측 연결관, 그리고 이 연결관들의 연결지점에 설치되는 3방밸브 형태의 배압절환밸브를 포함한다. 이 베인제어장치는 배압절환밸브의 절환동작에 의해 제2베인의 배압공간에 흡입압력이 인가되어 제2베인이 구속되도록 하거나 배압공간에 토출압력이 인가되어 제2베인의 진퇴가 이루어질 수 있도록 한다.

그러나 이러한 회전압축기의 베인제어장치는 공용측 연결관, 고압측 연결관, 저압측 연결관, 배압절환밸브를 포함하는 것이기 때문에 구성이 복잡할 뿐 아니라 제조과정에서 다수의 배관들을 연결해야 하기 때문에 제조공정도 복잡하였다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 베인의 동작제어를 위한 장치를 종래보다 단순화할 수 있도록 하는 용량가변 회전압축기를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 용량가변 회전압축기는 압축실을 갖춘 하우징과, 상기 압축실의 반경방향으로 진퇴하는 베인과, 압축용량 가변을 위해 상기 베인을 구속하거나 구속 해제하는 베인제어장치를 포함하고, 상기 베인제어장치는 상기 베인에 형성된 구속홈과, 상기 구속홈을 구속하는 구속돌기를 구비하며 탄성복원력을 갖춘 베인구속부재와, 상기 베인을 상기 압축실 방향으로 가압하는 스프링과, 상기 베인구속부재의 동작을 위해 상기 베인구속부재를 가압하거나 가압 해제하는 작동부재와, 상기 작동부재를 진퇴시키는 솔레노이드 구동장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 베인구속부재는 상기 베인 후방의 상기 하우징에 고정되는 고정부와, 상기 고정부로부터 상기 베인의 양 측면을 덮도록 연장되며 탄성복원력을 가진 제1 및 제2날개부를 포함하고, 상기 구속돌기는 상기 제1 및 제2날개부에 각각 마련되고, 상기 구속홈은 상기 베인의 양 측면에 각각 마련된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 솔레노이드 구동장치는 진퇴하는 작동로드를 구비하고, 상기 작동부재는 상기 작동로드에 연결되는 연결부와, 상기 연결부 양측으로부터 상기 제1 및 제2날개부의 외면 쪽으로 각각 연장되며 진퇴동작에 의해 상기 제1 및 제2날개 부 외면을 가압하거나 가압 해제하는 제1 및 제2가압부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 스프링은 일단이 상기 베인의 후단에 지지되고 타단이 상기 베인구속부재의 고정부에 지지되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 용량가변 회전압축기는 상호 구획된 제1 및 제2압축실을 갖춘 하우징과, 상기 제1 및 제2압축실의 반경방향으로 각각 진퇴하는 제1 및 제2베인과, 압축용량 가변을 위해 상기 제1베인을 구속하거나 구속 해제하는 베인제어장치를 포함하고, 상기 베인제어장치는 상기 제1베인에 형성된 구속홈과, 상기 구속홈을 구속하는 구속돌기를 구비하며 탄성복원력을 갖춘 베인구속부재와, 상기 제1베인을 상기 압축실 방향으로 가압하는 스프링과, 상기 베인구속부재의 동작을 위해 상기 베인구속부재를 가압하거나 가압 해제하는 작동부재와, 상기 작동부재를 진퇴시키는 솔레노이드 구동장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 용량가변 회전압축기는 도 1에 도시한 바와 같이, 밀폐용기(10)의 내측 상부에 설치된 전동요소(20), 밀폐용기(10)의 내측 하부에 설치되며 전동요소(20)와 회전축(21)을 통해 연결된 압축요소(30)를 구비한다.

전동요소(20)는 밀폐용기(10)의 내면에 고정된 원통형 고정자(22)와, 고정자(22)의 내부에 회전 가능하게 설치되고 중심부가 회전축(21)에 결합된 회전자(23)를 포함한다. 전동요소(20)는 전원을 인가할 때 회전자(23)가 회전함으로써 회전축(21)에 의해 연결된 압축요소(30)를 구동시킨다.

압축요소(30)는 상호 구획된 상부의 제1압축실(31)과 하부의 제2압축실(32)을 갖춘 하우징과, 제1 및 제2압축실(31,32) 내에 각각 마련되며 회전축(21)에 의해 동작하는 제1 및 제2압축유닛(40,50)을 포함한다.

압축요소(30)의 하우징은 제1압축실(31)이 형성된 상부의 제1바디(33), 제2압축실(32)이 형성되며 제1바디(33)의 하부에 설치된 제2바디(34), 제1압축실(31)과 제2압축실(32)의 구획을 위해 제1 및 제2바디(33,34) 사이에 설치된 중간판(35), 제1압축실(31)의 상측 개구와 제2압축실(32)의 하측 개구를 폐쇄함과 동시에 회전축(21)을 지지하도록 제1바디(33)의 상부와 제2바디(34)의 하부에 각각 장착된 제1 및 제2플랜지(36,37)를 포함한다. 회전축(21)은 제1 및 제2압축실(31,32)의 중심을 관통하며 제1 및 제2압축실(31,32) 내부의 압축유닛들(40,50)에 연결된다.

제1 및 제2압축유닛(40,50)은 제1 및 제2압축실(31,32)의 회전축(21)에 각각 마련된 제1편심부(41)와 제2편심부(51), 제1 및 제2압축실(31,32)의 내면과 접하여 회전하도록 제1 및 제2편심부(41,51)의 외면에 각각 회전 가능하게 결합된 제1롤러(42)와 제2롤러(52)를 포함한다. 제1편심부(41)와 제2편심부(51)는 균형을 유지하도록 편심 방향이 상호 반대가 되도록 배치된다.

또 제1 및 제2압축유닛(40,50)은 제1 및 제2롤러(42,52)의 회전에 따라 각 압축실(31,32)의 반경방향으로 진퇴하면서 각 압축실(31,32)을 구획하는 제1베인(43)과 제2베인(53)을 포함한다. 제1베인(43)과 제2베인(53)은 도 1과 도 2에 도 시한 바와 같이, 각 압축실(31,32)의 반경방향으로 길게 형성된 제1 및 제2베인안내홈(44,54)에 수용되어 진퇴가 안내된다. 제2베인안내홈(54) 내에는 제2베인(53)이 제2압축실(32)을 구획할 수 있도록 제2베인(53)을 제2롤러(52) 쪽으로 가압하는 베인스프링(55)이 설치된다.

제1바디(33)와 제2바디(34)에는 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 제1압축실(31)과 제2압축실(32) 내부로 가스가 유입될 수 있도록 흡입관들(71,72)과 연결되는 흡입구들(73)과, 각 압축실(31,32) 내부에서 압축된 가스가 밀폐용기(10) 내부로 토출되도록 하는 토출구들(75,76)이 형성된다. 따라서 압축기가 가동될 때 밀폐용기(10) 내부는 토출구들(75,76)을 통해 배출되는 압축가스에 의해 고압으로 유지되고, 밀폐용기(10) 내부의 압축가스는 밀폐용기(10) 상부에 마련된 토출배관(77)을 통해 외부로 안내된다. 흡입되는 가스는 어큐뮬레이터(78)를 거친 후 흡입관들(71,72)을 통해 각 압축실(31,32)의 흡입구로 안내된다.

또 본 발명은 압축용량의 가변을 위해 제1베인(43)을 구속하거나 구속해제 하기 위한 베인제어장치(80)를 구비하고, 제1베인안내홈(44) 후방에는 도 2와 도 5에 도시한 바와 같이, 베인제어장치(80)의 설치를 위한 설치공간(46)이 마련된다.

베인제어장치(80)는 도 2, 도 3, 도 5에 도시한 바와 같이, 제1베인안내홈(44) 후방의 설치공간(46) 내에 마련된 베인구속부재(81), 제1베인(43)을 제1압축실(31) 방향으로 가압하는 베인스프링(82), 베인구속부재(81)를 동작시키는 작동부재(83), 그리고 작동부재(83)를 제1베인(43)의 진퇴방향으로 진퇴시키는 솔레노이드 구동장치(84)를 포함한다.

베인구속부재(81)는 도 5에 도시한 바와 같이, 제1베인(43)의 후단부 폭에 상당하는 폭을 구비하며 그 상단과 하단이 제1플렌지(36)와 중간판(35)에 각각 고정된 고정부(81a)와, 고정부(81a)의 양측으로부터 제1베인(43)의 양쪽 측면을 덮을 수 있도록 절곡 연장되며 탄성복원력을 갖춘 제1날개부(81b)와 제2날개부(81c)를 포함한다. 즉 베인구속부재(81)는 제1베인(43)의 후단부를 감싸는 형태의 'ㄷ'형 단면을 구비한다. 또 제1 및 제2날개부(81b,81c)는 자유단 쪽에 각각 마련된 구속돌기들(81d,81e)을 구비한다. 그리고 제1베인(43)의 양쪽 측면에는 구속돌기들(81d,81e)이 진입하여 걸릴 수 있도록 구속홈들(47a,47b)이 각각 형성된다. 또 제1날개부(81b)와 제2날개부(81c)는 도 2에 도시한 바와 같이, 작동부재(83)가 후퇴할 때 구속돌기들(81d,81e)이 구속홈들(47a,47b)로부터 벗어나 제1베인(43)의 구속을 해제할 수 있도록 평소 외측으로 확장되려는 탄성을 구비한다.

베인스프링(82)은 도 3에 도시한 바와 같이, 제1베인(43)의 후단과 베인구속부재(81)의 고정부(81a) 사이에 설치된다. 즉 베인스프링(82)은 일단이 제1베인(43) 후단에 지지되고 타단이 베인구속부재(81)의 고정부(81a)에 지지된다. 이처럼 제1베인(43)은 후단이 베인스프링(82)에 의해 가압되므로 베인구속부재(81)에 의해 구속되지 않을 때 제1압축실(31)의 반경방향으로 진퇴할 수 있다.

솔레노이드 구동장치(84)는 도 3에 도시한 바와 같이, 밀폐용기(10)의 외면에 고정되는 케이싱(84a), 케이싱(84a) 내에 설치되는 여자코일(84b), 여자코일(84b) 내에 진퇴 가능하게 설치되는 아마츄어(84c), 아마츄어(84c)와 연결되며 아마츄어(84c)의 동작에 따라 진퇴하는 작동로드(84d)를 포함한다. 이러한 솔레노 이드 구동장치(84)는 여자코일(84b)에 전원이 인가되면 아마츄어(84c)가 동작하면서 작동로드(84d)를 진퇴시킨다. 작동로드(84d)는 밀폐용기(10)를 관통하여 제1베인(43) 후방의 설치공간(46)으로 진입하고 작동부재(83)에 연결됨으로써 작동부재(83)를 진퇴시킨다.

작동부재(83)는 도 2와 도 5에 도시한 바와 같이, 작동로드(84d)에 연결되는 연결부(83a), 연결부(83a)의 양측으로부터 베인구속부재(81)의 제1 및 제2날개부(81b,81c) 외면 쪽으로 각각 연장된 제1 및 제2가압부(83b,83c)를 포함한다. 이러한 작동부재(83)는 'ㄷ'형 단면을 구비한다. 따라서 작동부재(83)가 전진할 때는 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2가압부(83b,83c)가 베인구속부재(81)의 제1 및 제2날개부(81b,81c)의 외면을 포위하는 형태로 가압함으로써 제1베인(43)의 구속이 이루어지도록 할 수 있다.

이러한 구성들은 솔레노이드 구동장치(84)의 동작에 의해 베인구속부재(81)가 제1베인(43)을 구속하거나 구속 해제할 수 있도록 함으로써 종래보다 베인제어장치(80)의 구성을 단순화할 수 있도록 한 것이다.

베인제어장치(80)의 동작은 다음과 같이 이루어진다.

도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 솔레노이드 구동장치(84)의 동작에 의해 작동부재(83)가 후퇴한 상태일 때는 작동부재(83)의 제1 및 제2가압부(83b,83c)가 베인구속부재(81)의 제1 및 제2날개부(81b,81c) 외면을 가압하지 않으므로 제1 및 제2날개부(81b,81c)가 탄성복원력에 의해 제1베인(43)의 외측으로 벌어진다. 따라서 제1 및 제2날개부(81b,81c)의 구속돌기들(81d,81e)이 제1베인(43)의 구속홈 들(47a,47b)을 구속하지 않으므로 제1베인(43)은 진퇴 가능한 상태가 된다. 또 제1베인(43)의 후단에는 베인스프링(82)의 탄성이 작용하므로 제1베인(43)은 제1롤러(42)의 편심 회전에 따라 진퇴한다.

반면에 도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 솔레노이드 구동장치(84)의 동작에 의해 작동부재(83)가 전진한 상태일 때는 작동부재(83)의 제1 및 제2가압부(83b,83c)가 베인구속부재(81)의 제1 및 제2날개부(81b,81c) 외면을 감싸는 형태로 가압하므로 제1 및 제2날개부(81b,81c)가 제1베인(43)의 양쪽 측면에 밀착된다.

이 상태에서 제1베인(43)의 후퇴가 이루어지면 제1 및 제2날개부(81b,81c)의 구속돌기들(81d,81e)이 제1베인(43)의 구속홈들(47a,47b)로 진입하여 제1베인(43)을 구속한다. 따라서 이때는 제1베인(43)이 후퇴한 상태에서 정지되므로 제1압축실(31)에서 공회전이 이루어진다.

이처럼 본 발명은 베인제어장치(80)를 통하여 제1베인(43)의 구속을 제어함으로써 제1압축실(31) 쪽에서 압축 또는 공회전이 이루어지도록 할 수 있고, 이를 통해 압축용량을 가변시킬 수 있다. 즉 작동부재(83)가 후퇴하여 제1베인(43)의 진퇴가 이루어지도록 하면, 제1압축실(31)과 제2압축실(32) 모두에서 압축동작이 이루어지므로 대용량의 압축이 이루어진다. 반면 작동부재(83)가 전진하여 제1베인(43)이 구속되도록 하면 제1압축실(31)에서 공회전이 이루어지고, 제2압축실(32)에서만 압축동작이 이루어지므로 압축용량은 감소한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 용량가변 회전압축기는 베인제어장치가 솔레노이드 구동장치에 의해 동작하는 작동부재와 베인구속부재를 구비하는 것이기 때문에 베인제어장치의 구성을 종래보다 단순화할 수 있으면서도 베인의 구속 및 구속해제를 위한 제어를 신뢰성 있게 구현할 수 있는 효과가 있다.

Claims

삭제
압축실을 갖춘 하우징과, 상기 압축실의 반경방향으로 진퇴하는 베인과, 압축용량 가변을 위해 상기 베인을 구속하거나 구속 해제하는 베인제어장치를 포함하는 용량가변 회전압축기에 있어서,

상기 베인제어장치는 상기 베인에 형성된 구속홈과, 상기 구속홈을 구속하는 구속돌기를 구비하며 탄성복원력을 갖춘 베인구속부재와, 상기 베인을 상기 압축실 방향으로 가압하는 스프링과, 상기 베인구속부재의 동작을 위해 상기 베인구속부재를 가압하거나 가압 해제하는 작동부재와, 상기 작동부재를 진퇴시키는 솔레노이드 구동장치를 포함하며,

상기 베인구속부재는 상기 베인 후방의 상기 하우징에 고정되는 고정부와, 상기 고정부로부터 상기 베인의 양 측면을 덮도록 연장되며 탄성복원력을 가진 제1 및 제2날개부를 포함하고,

상기 구속돌기는 상기 제1 및 제2날개부에 각각 마련되고, 상기 구속홈은 상기 베인의 양 측면에 각각 마련된 것을 특징으로 하는 용량가변 회전압축기.
제2항에 있어서,

상기 솔레노이드 구동장치는 진퇴하는 작동로드를 구비하고,

상기 작동부재는 상기 작동로드에 연결되는 연결부와, 상기 연결부 양측으로부터 상기 제1 및 제2날개부의 외면 쪽으로 각각 연장되며 진퇴동작에 의해 상기 제1 및 제2날개부 외면을 가압하거나 가압 해제하는 제1 및 제2가압부를 포함하는 것을 특징으로 하는 용량가변 회전압축기.
제2항에 있어서,

상기 스프링은 일단이 상기 베인의 후단에 지지되고 타단이 상기 베인구속부재의 고정부에 지지되는 것을 특징으로 하는 용량가변 회전압축기.
삭제
상호 구획된 제1 및 제2압축실을 갖춘 하우징과, 상기 제1 및 제2압축실의 반경방향으로 각각 진퇴하는 제1 및 제2베인과, 압축용량 가변을 위해 상기 제1베인을 구속하거나 구속 해제하는 베인제어장치를 포함하는 용량가변 회전압축기에 있어서,

상기 베인제어장치는 상기 제1베인에 형성된 구속홈과, 상기 구속홈을 구속하는 구속돌기를 구비하며 탄성복원력을 갖춘 베인구속부재와, 상기 제1베인을 상기 압축실 방향으로 가압하는 스프링과, 상기 베인구속부재의 동작을 위해 상기 베인구속부재를 가압하거나 가압 해제하는 작동부재와, 상기 작동부재를 진퇴시키는 솔레노이드 구동장치를 포함하며,

상기 베인구속부재는 상기 제1베인 후방의 상기 하우징에 고정되는 고정부와, 상기 고정부로부터 상기 제1베인의 양 측면을 덮도록 연장되며 탄성복원력을 가진 제1 및 제2날개부를 포함하고,

상기 구속돌기는 상기 제1 및 제2날개부에 각각 마련되고, 상기 구속홈은 상기 제1베인의 양 측면에 각각 마련된 것을 특징으로 하는 용량가변 회전압축기.
제6항에 있어서,

상기 솔레노이드 구동장치는 진퇴하는 작동로드를 구비하고,

상기 작동부재는 상기 작동로드에 연결되는 연결부와, 상기 연결부 양측으로부터 상기 제1 및 제2날개부의 외면 쪽으로 각각 연장되며 진퇴동작에 의해 상기 제1 및 제2날개부 외면을 가압하거나 가압 해제하는 제1 및 제2가압부를 포함하는 것을 특징으로 하는 용량가변 회전압축기.
제6항에 있어서,

상기 스프링은 일단이 상기 제1베인의 후단에 지지되고 타단이 상기 베인구속부재의 고정부에 지지되는 것을 특징으로 하는 용량가변 회전압축기.