KR101194608B1 - Modulation type rotary compressor - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 용량 가변형 로터리 압축기는, 소정량의 오일이 충전되고 토출압 상태를 유지하는 케이싱; 반경방향으로 베인슬롯이 형성되고, 상기 케이싱의 내부공간과 분리되도록 베인챔버를 형성하는 적어도 한 개 이상의 실린더; 상기 실린더와 함께 압축공간과 베인챔버를 형성하도록 상기 실린더의 양측을 복개하는 복수 개의 베어링플레이트; 상기 실린더의 압축공간에서 회전축에 편심 결합되어 선회운동을 하는 롤링피스톤; 상기 롤링피스톤에 접하여 직선으로 왕복운동을 하면서 상기한 롤링피스톤과 함께 냉매를 흡입 압축하여 토출하는 베인; 상기 베인챔버에 흡입압 또는 토출압을 공급하여 상기 베인이 베인챔버의 압력변화에 따라 롤링피스톤에 접하거나 이격되도록 상기 베인챔버에 흡입측과 토출측을 선택적으로 연결하는 밸브유닛; 상기 케이싱 내부의 냉매가스 또는 오일을 상기 베인의 축방향 양측면 중에서 적어도 어느 한 쪽면으로 안내하여 상기한 베인을 축방향으로 구속하는 베인구속부를 포함함으로써, 절약운전시 케이싱의 내부공간의 압력을 이용하여 상기 베인을 구속할 수 있어 압축기의 용량가변제어를 안정적이면서도 용이하게 하고 배관을 간소화할 수 있을 뿐만 아니라 이 압축기를 에어콘에 적용할 때 모드전환이 용이하여 쾌적성과 에너지 절감성을 높일 수 있고 다른 배관과의 간섭을 줄여 에어콘의 조립성을 향상시킬 수 있으며 밸브의 개수를 줄여 생산비용을 절감할 수 있다.A variable displacement rotary compressor according to the present invention includes a casing for filling a predetermined amount of oil and maintaining a discharge pressure state; At least one cylinder having a vane slot formed in a radial direction and forming a vane chamber to be separated from an inner space of the casing; A plurality of bearing plates covering both sides of the cylinder to form a compression space and a vane chamber together with the cylinder; A rolling piston eccentrically coupled to the rotating shaft in the compression space of the cylinder to rotate; A vane that suctions and compresses and discharges a refrigerant together with the rolling piston while reciprocating in a straight line in contact with the rolling piston; A valve unit for supplying suction pressure or discharge pressure to the vane chamber to selectively connect the suction side and the discharge side to the vane chamber such that the vanes are in contact with or spaced apart from the rolling piston according to the pressure change of the vane chamber; By including the refrigerant gas or oil in the casing to the at least one of the axial both sides of the vane to constrain the vane in the axial direction, by using the pressure of the inner space of the casing during saving operation The vane can be constrained to make the variable capacity control of the compressor stable and easy and to simplify the piping, and the mode can be easily changed when the compressor is applied to the air conditioner to increase the comfort and energy saving, By reducing the interference with the air conditioner assembly can be improved and the number of valves can be reduced to reduce the production cost.

Description

용량 가변형 로터리 압축기{MODULATION TYPE ROTARY COMPRESSOR}Capacity variable rotary compressors {MODULATION TYPE 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 2 및 도 3은 종래 용량 가변형 로터리 압축기의 정상운전시와 절약운전시에 대한 압축실 면적을 보인 개략도,2 and 3 are schematic views showing the compression chamber area for the normal operation and the saving operation of the conventional variable displacement rotary compressor,
도 4 및 도 5는 본 발명 용량 가변형 복식 로터리 압축기의 일례를 보인 계통도 및 종단면도,4 and 5 are a schematic diagram and a longitudinal sectional view showing an example of the present invention of a variable displacement double type rotary compressor;
도 6은 본 발명 용량 가변형 복식 로터리 압축기에서 압축기구부를 분해하여 보인 사시도,Figure 6 is a perspective view showing the exploded compression mechanism in the present invention variable displacement double type rotary compressor,
도 7은 본 발명 용량 가변형 복식 로터리 압축기의 변형예를 설명하기 위해 압축기구부를 보인 종단면도.7 is a longitudinal sectional view showing a compression mechanism to explain a modification of the present invention of a variable displacement double type rotary compressor.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS
10 : 케이싱 20 : 전동기구부10: casing 20: electric mechanism part
30 : 제1 압축기구부 33 : 중간베어링30: first compression mechanism part 33: intermediate bearing
33a : 체결용 돌부 33b : 측압유로33a: fastening protrusion 33b: side pressure passage
40 : 제2 압축기구부 41 : 제2 실린더40: 2nd compression mechanism part 41: 2nd cylinder
41a : 제2 베인슬롯 41b : 베인챔버 41a: 2nd vane slot 41b: vane chamber
42 : 하부베어링 42b : 챔버용 돌부42: lower bearing 42b: chamber protrusion
42c : 측압유로 44 : 제2 베인42c: side pressure flow path 44: second vane
50 : 밸브유닛50: valve unit
본 발명은 로터리 압축기에 관한 것으로, 특히 용량 가변형 로터리 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a rotary compressor, and more particularly, to a variable displacement rotary compressor.
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 for controlling the number of revolutions of the compressor by using an inverter motor is mainly known. 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.
도 1은 종래 용량 가변형 로터리 압축기의 일례를 보인 계통도이고, 도 2 및 도 3은 종래 용량 가변형 로터리 압축기의 정상운전시와 절약운전시에 대한 압축실 면적을 보인 개략도이다.1 is a schematic diagram showing an example of a conventional variable displacement rotary compressor, Figures 2 and 3 is a schematic diagram showing the compression chamber area for the normal operation and the saving operation of the conventional variable variable 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 7은 회전축, 8은 롤링피스톤, 9는 베인이다.In the drawings, reference numeral 7 denotes a rotating shaft, 8 a rolling piston, and 9 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 고압의 냉매가 도 2에서와 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 flows 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. All of the refrigerant sucked into the compression space of the compression is repeated a series of processes discharged to the gas discharge pipe (P2) discharged.
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 3에서와 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 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. 3. 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 6 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, 실린더(1)의 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, by separately installing a bypass circuit on the side of the cylinder 1, the resistance is increased when gas is bypassed during the saving operation, the refrigeration capacity reduction rate is small and 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 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 절약운전시 냉동능력저하율을 높여 효율을 높일 수 있는 밸브조리체 및 이를 적용한 로터리 압축기를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.The present invention has been made in view of the problems of the conventional rotary compressor as described above, it is an object of the present invention to provide a valve assembly and a rotary compressor applying the same to increase the efficiency of the refrigeration capacity reduction rate during the saving operation.
또, 압축기의 용량 가변 장치를 용이하면서도 간소하게 구성할 수 있을 뿐만 아니라 부품수를 줄여 생산비용을 절감할 수 있는 밸브조립체 및 이를 적용한 로터리 압축기를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a valve assembly capable of easily and simply configuring a variable capacity device of a compressor and reducing the production cost by reducing the number of parts, and a rotary compressor using the same.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 소정량의 오일이 충전되고 토출압 상태를 유지하는 케이싱; 반경방향으로 베인슬롯이 형성되고, 상기 케이싱의 내부공간과 분리되도록 베인챔버를 형성하는 적어도 한 개 이상의 실린더; 상기 실린더와 함께 압축공간과 베인챔버를 형성하도록 상기 실린더의 양측을 복개하는 복수 개의 베어링플레이트; 상기 실린더의 압축공간에서 회전축에 편심 결합되어 선회운동을 하는 롤링피스톤; 상기 롤링피스톤에 접하여 직선으로 왕복운동을 하면서 상기한 롤링피스톤과 함께 냉매를 흡입 압축하여 토출하는 베인; 상기 베인챔버에 흡입압 또는 토출압을 공급하여 상기 베인이 베인챔버의 압력변화에 따라 롤링피스톤에 접하거나 이격되도록 상기 베인챔버에 흡입측과 토출측을 선택적으로 연결하는 밸브유닛; 상기 케이싱 내부의 냉매가스 또는 오일을 상기 베인의 축방향 양측면 중에서 적어도 어느 한 쪽면으로 안내하여 상기한 베인을 축방향으로 구속하는 베인구속부;를 포함한 용량 가변형 로터리 압축기를 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, the casing is filled with a predetermined amount of oil and maintains the discharge pressure state; At least one cylinder having a vane slot formed in a radial direction and forming a vane chamber to be separated from an inner space of the casing; A plurality of bearing plates covering both sides of the cylinder to form a compression space and a vane chamber together with the cylinder; A rolling piston eccentrically coupled to the rotating shaft in the compression space of the cylinder to rotate; A vane that suctions and compresses and discharges a refrigerant together with the rolling piston while reciprocating in a straight line in contact with the rolling piston; A valve unit for supplying suction pressure or discharge pressure to the vane chamber to selectively connect the suction side and the discharge side to the vane chamber such that the vanes are in contact with or spaced apart from the rolling piston according to the pressure change of the vane chamber; It provides a variable capacity rotary compressor including; a vane confinement unit for guiding the refrigerant gas or oil in the casing to at least one of the axial both sides of the vane in the axial direction.
이하, 본 발명에 의한 용량 가변형 로터리 압축기를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a variable displacement rotary compressor according to the present invention will be described in detail with reference to an embodiment shown in the accompanying drawings.
도 4 및 도 5는 본 발명 용량 가변형 복식 로터리 압축기의 일례를 보인 계통도 및 종단면도이고, 도 6은 본 발명 용량 가변형 복식 로터리 압축기에서 압축기구부를 분해하여 보인 사시도이며, 도 7은 본 발명 용량 가변형 복식 로터리 압 축기의 변형예를 설명하기 위해 압축기구부를 보인 종단면도이다.4 and 5 are a schematic view and a longitudinal sectional view showing an example of the present invention of a variable displacement double type rotary compressor, Figure 6 is a perspective view showing an exploded view of the compression mechanism in the variable displacement double type rotary compressor of the present invention, Figure 7 is a variable displacement type of the present invention It is a longitudinal cross-sectional view which shows the compression mechanism part in order to demonstrate the modified example of a double rotary compressor.
이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 용량 가변형 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, 제2 압축기구부의 제2 베인(44)의 배면을 고압분위기 또는 저압분위기로 전환하면서 상기한 제2 압축기구부(40)가 정상운전 또는 절약운전을 하도록 하는 밸브유닛(50)으로 구성한다.As shown in the drawing, the variable displacement 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 with the casing 10. The first mechanism mechanism 30 and the second compressor mechanism, which are installed on the upper side to generate the rotational force, and are installed below the casing 10 to compress the refrigerant by the rotational force generated by the power mechanism 20. (40) and the valve unit (50) for allowing the second compression mechanism (40) to operate normally or save operation while switching the back surface of the second vane (44) of the second compression mechanism to a high pressure atmosphere or a low pressure atmosphere. Consists of.
전동기구부(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 motor mechanism 20 is fixed to the inside of the casing 10 by the constant speed drive or the drive of the inverter and supplies power from the outside, and is arranged with 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, 하부베어링(42)의 중앙부근에 구비한 제2 토출구(42a) 선단에 개폐 가능하게 결합하여 제2 압축실에서 토출되는 냉매가스의 토출을 조절하는 제2 토출밸브(45)와, 제2 토출밸브(45)를 수용하도록 소정의 내부체적을 구비하여 상기 하부베어링(42)에 결합하는 제2 머플러(46)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 lower bearing 42 which partition or communicate with the second compression space V2 of the second cylinder 41 to the second suction chamber and the second compression chamber, respectively, so as to be movable in a radial direction. Refrigerant gas discharged from the second compression chamber by being coupled to the front end of the second discharge port 42a provided near the center And second discharge valve 45 for controlling the discharge, so as to accommodate the second discharge valve (45) comprises a second muffler 46 is coupled to the lower bearing (42) having a predetermined internal volume.
제2 실린더(41)는 도 4에서와 같이 제2 압축공간(V2)을 이루는 내주면의 일측에 상기한 제2 베인(44)이 반경방향으로 왕복운동을 하도록 제2 베인슬롯(41a)을 형성하고, 제2 베인슬롯(41a)의 일측에는 냉매를 제2 압축공간(V2)으로 유도하는 제2 흡입구(미도시)를 반경방향으로 형성하며, 제2 베인슬롯(41a)의 타측에는 냉매를 케이싱(10)의 내부로 토출하는 제2 토출안내홈(미도시)을 축방향으로 경사지게 형성한다. 또, 제2 베인슬롯(41a)의 방사상 후방측에는 후술할 밸브유닛(50)의 공용측 연결관(53)에 연결하여 제2 베인(44)의 후방측이 흡입압 또는 토출압 분위기를 이루도록 밀폐공간으로 된 베인챔버(41b)를 형성한다. As shown in FIG. 4, the second cylinder 41 forms a second vane slot 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. 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 slot 41a, and the refrigerant is formed at the other side of the second vane slot 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 rear side of the second vane slot 41a is connected to the common side connecting pipe 53 of the valve unit 50, which will be described later, so that the rear side of the second vane 44 forms a suction pressure or discharge pressure atmosphere. The vane chamber 41b which becomes space is formed.
베인챔버(41b)는 밸브유닛(50)의 공용측 연결관(52)과 연결하고 상기 제2 베인(44)이 완전히 후진하여 제2 베인슬롯(41a)에 수납되더라도 그 제2 베인(44)의 후면이 상기한 공용측 연결관(52)을 통해 공급되는 압력에 대해 압력면을 이루도록 소정의 내부체적을 갖게 형성한다.The vane chamber 41b is connected to the common side connecting pipe 52 of the valve unit 50 and the second vane 44 even when the second vane 44 is completely retracted and stored in the second vane slot 41a. The rear surface of is formed to have a predetermined internal volume to form a pressure surface with respect to the pressure supplied through the common-side connecting pipe (52).
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.
중간베어링(33)과 하부베어링(42)은 도 5에서와 같이 모두 제2 실린더(41)의 외경보다는 작게 원판 모양으로 형성하되, 그 일측, 즉 베인챔버(41b)와 대응하는 부위에는 상기한 베인챔버(41b)를 밀폐할 수 있는 챔버용 돌부(33a)(42b)를 제2 실린더(41)의 외경과 거의 동일하도록 반원형상으로 돌출 형성한다.The intermediate bearing 33 and the lower bearing 42 are both formed in a disc shape smaller than the outer diameter of the second cylinder 41 as shown in FIG. 5, but one side thereof, that is, the portion corresponding to the vane chamber 41b is described above. The chamber protrusions 33a and 42b capable of sealing the vane chamber 41b are formed to protrude in a semicircular shape so as to be substantially equal to the outer diameter of the second cylinder 41.
또, 하부베어링(42)의 일측에는 케이싱(10) 내부의 오일 또는 고압의 냉매가스를 상기한 제2 베인(44)의 축방향 저면으로 안내하여 그 오일 또는 고압의 냉매가스로 상기한 제2 베인(44)을 구속하도록 측압유로(42c)를 형성한다. 측압유로(42c)는 그 출구단이 제2 베인슬롯(41a)의 형성범위 내에 위치하도록 형성하되, 도 5 및 도 6에서와 같이 상기 제2 실린더(41)의 저면에 접하는 하부베어링(42)의 상면에 음형지게 형성하거나 또는 도면으로 도시하지는 않았으나 상기 하부베어링(42)을 관통하여 형성할 수도 있다.In addition, one side of the lower bearing 42 guides the oil or the high-pressure refrigerant gas inside the casing 10 to the axial bottom surface of the second vane 44, and the second oil described above as the oil or the high-pressure refrigerant gas. The side pressure flow passage 42c is formed to restrain the vanes 44. The side pressure flow passage 42c is formed such that its outlet end is located within the formation range of the second vane slot 41a, and the lower bearing 42 is in contact with the bottom surface of the second cylinder 41 as shown in FIGS. 5 and 6. It may be formed on the upper surface of the negative or through the lower bearing 42, although not shown in the drawings.
한편, 측압유로는 도 7에서와 같이 중간베어링(33)에 형성할 수도 있다. 이 경우에도 상기 측압유로(33b)는 그 출구단이 제2 베인슬롯(41a)의 형성범위 내에 위치하도록 형성하되, 상기 제2 실린더(41)의 상면에 접하는 중간베어링(33)의 저면에 음형지게 형성하거나 또는 상기 중간베어링(33)을 관통하여 형성한다.On the other hand, the side pressure flow path may be formed in the intermediate bearing 33 as shown in FIG. Even in this case, the side pressure passage 33b is formed such that the outlet end thereof is located within the formation range of the second vane slot 41a, but is negatively formed on the bottom surface of the intermediate bearing 33 in contact with the upper surface of the second cylinder 41. It is formed by a fork or through the intermediate bearing (33).
밸브유닛(50)은 후술할 공용측 연결관(52)을 흡입측 연결관(53)과 토출측 연결관(54)에 교차 연통시켜 상기한 베인챔버(41b)의 내부압력을 흡입압과 토출압으로 교차 형성되도록 하는 모드전환밸브(51)와, 일측에 연결하여 그 모드전환밸브(51)를 제2 실린더(42)의 베인챔버(41b)에 연결하는 공용측 연결관(52)과, 모드전환밸브(51)의 타측에 연결하여 그 모드전환밸브(51)를 제2 가스흡입관(SP2)에 연결하는 흡입측 연결관(53)과, 모드전환밸브(51)의 다른 타측에 연결하여 그 모드전환밸브(51)를 케이싱(10)의 내부공간에 연결하는 토출측 연결관(54)으로 이루어진다. 토출측 연결관(54)은 도 4에서와 같이 케이싱(10)의 내부공간 중에서도 오일의 유면 보다 낮은 하반부에 연통하도록 하는 것이 정상운전시 상기한 베인챔버(41b)로 오일을 원할하게 유도할 수 있어 바람직하다.The valve unit 50 cross-communicates the common side connecting pipe 52, which will be described later, with the suction side connecting pipe 53 and the discharge side connecting pipe 54, so that the internal pressure of the vane chamber 41b is absorbed and discharged pressure. A mode switching valve 51 to be formed to cross each other, a common side connecting pipe 52 connected to one side thereof, and connecting the mode switching valve 51 to the vane chamber 41b of the second cylinder 42; It is connected to the other side of the selector valve 51 to connect the mode selector valve 51 to the second gas inlet pipe SP2, and to the other end of the mode selector valve 51. It is composed of a discharge side connecting pipe 54 for connecting the mode switching valve 51 to the inner space of the casing (10). The discharge-side connecting pipe 54 communicates with the lower half lower than the oil level even in the inner space of the casing 10 as shown in FIG. 4, so that the oil can be induced to the vane chamber 41b smoothly during normal operation. desirable.
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, 5는 증발기이다.In the drawings, reference numeral 3 denotes a condenser and 5 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 모드전환밸브(51)가 작동하여 토출측 연결관(54)과 공용측 연결관(52)을 연통시키면 고압의 오일이 상기 제2 실린더(41)의 베인챔버(41b)로 유입되어 제2 베인(44)이 베인챔버(41b)의 압력에 밀려 제2 롤링피스톤(43)에 압접된 상태를 유지하면서 제2 압축공간(V2)으로 유입되는 냉매가스를 정상적으로 압축하여 토출시키게 된다. 이때, 상기 케이싱(10) 내부의 오일이나 고압의 냉매가스가 도 5에서와 가이 하부베어링(42)의 측압유로(42c) 또는 도 7에서와 같이 중간베어링(33)의 측압유로(33b)를 통해 제2 베인(44)의 저면이나 상면으로 공급되더라도 그 측압유로(42c)(33b)의 단면적이 베인챔버(42b)의 단면적 보다 좁아 제2 베인(44)은 상기 베 인챔버(42b) 내부의 압력에 영향을 받으면서 왕복운동을 지속하게 된다. 이렇게 하여 제1 베인(35)과 제2 베인(44)이 각각의 롤링피스톤(34)(43)에 압접되어 제1 압축공간(V1)과 제2 압축공간(V2)을 흡입실과 압축실로 구획하면서 각각의 흡입실로 흡입되는 냉매 전체를 압축하여 토출함으로써 압축기 또는 이를 적용한 에어콘은 100% 운전을 하게 된다.Here, when the compressor or the air conditioner applying the same, the mode switching valve 51 is operated to communicate the discharge side connecting pipe 54 and the common side connecting pipe 52, the high-pressure oil is the second cylinder Into the vane chamber 41b of the 41, the second vane 44 is pushed by the pressure of the vane chamber 41b to maintain the pressure contact with the second rolling piston 43, and into the second compression space V2. Incoming refrigerant gas is compressed and discharged normally. At this time, the oil inside the casing 10 or the refrigerant gas of high pressure is the side pressure passage 42c of the lower bearing 42 and the side pressure passage 33b of the intermediate bearing 33 as shown in FIG. Although the cross section of the side pressure flow passages 42c and 33b is narrower than that of the vane chamber 42b even though the second vane 44 is supplied to the bottom or top surface of the second vane 44, the second vane 44 is inside the vane chamber 42b. The reciprocating motion is continued while being affected by the pressure. In this way, the first vane 35 and the second vane 44 are pressed against the respective rolling pistons 34 and 43 to divide the first compression space V1 and the second compression space V2 into the suction chamber and the compression chamber. While compressing and discharging the entire refrigerant sucked into each suction chamber, 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 모드전환밸브(51)가 정상운전과는 반대로 작동하여 흡입측 연결관(53)과 공용측 연결관(52)을 연통시켜 제2 실린더(41)로 흡입되는 저압의 냉매가스 일부를 상기 제2 실린더(41)의 베인챔버(41b)로 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, 상기 케이싱(10) 내부의 오일이나 고압의 냉매가스가 하부베어링(42)의 측압유로(42c) 또는 중간베어링(33)의 측압유로(33b)를 통해 제2 베인(44)의 저면이나 상면으로 공급되어 상기한 제2 베인(44)을 가압하면서 제2 베인슬롯(42b)의 내부에서 구속하게 된다. 이렇게 하여 제2 실린더(41)의 압축실과 흡입실이 연통됨에 따라 제2 실린더(41)의 흡입실로 흡입되는 냉매 전체가 압축되지 않고 제2 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 applying the same is started, the mode switching valve 51 operates in the opposite direction to the normal operation so that the suction side connecting pipe 53 and the common side connecting pipe 52 are operated. Part of the low-pressure refrigerant gas sucked into the second cylinder 41 is introduced into the vane chamber 41b of the second cylinder 41 so that the second vane 44 receives the pressure of the second compression space V2. While being pushed into the second vane slit 41a, the suction chamber and the compression chamber of the second compression space V2 communicate with each other to prevent the refrigerant gas sucked into the second compression space V2 from being compressed. At this time, the oil inside the casing 10 or the high-pressure refrigerant gas is lowered through the side pressure passage (42c) of the lower bearing 42 or the side pressure passage (33b) of the intermediate bearing (33) or The second vane 44 is supplied to the upper surface to restrain the inside of the second vane slot 42b while pressing the second vane 44. 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 second rolling piston 43. As a result, the second compression mechanism 40 does not work so that the compressor or the air conditioner applying the same operates only as much as the capacity of the first compression mechanism 30.
한편, 상기 측압유로(42c)(33b)가 하부베어링(42) 또는 중간베어링(33)을 소 결 가공할 때 형성되도록 하여 별도의 가공공정을 추가하지 않고도 상기한 측압유로(42c)(33b)가 형성되도록 함으로써 압축기의 생산비용을 절감할 수 있다.Meanwhile, the side pressure passages 42c and 33b are formed when the lower bearing 42 or the intermediate bearing 33 is sintered, so that the side pressure passages 42c and 33b are not added without additional processing. By reducing the production cost of the compressor can be reduced.
참고로, 본 실시예에서는 제2 압축기구부에 베인챔버를 두는 것이었으나, 제1 압축기구부에 베인챔버를 두거나 제1 압축기구부와 제2 압축기구부 모두 베인챔버를 두는 경우에도 전술한 일실시예와 동일하게 구성할 수 있다.For reference, in the present exemplary embodiment, the vane chamber is provided in the second compression mechanism, but the vane chamber may be provided in the first compression mechanism or the vane chamber may be provided in both the first compression mechanism and the second compression mechanism. The same can be configured.
본 발명에 의한 용량 가변형 로터리 압축기는, 제2 베인의 후방측에 밀폐된 베인챔버를 형성하고 그 베인챔버에 흡입압 또는 토출압을 교차 공급함과 아울러 상기 중간베어링이나 하부베어링에 케이싱의 내부공간과 베인슬롯을 연통하는 측압유로를 형성함으로써, 절약운전시 케이싱의 내부공간의 압력을 이용하여 상기 베인을 구속할 수 있어 압축기의 용량가변제어를 안정적이면서도 용이하게 하고 배관을 간소화할 수 있을 뿐만 아니라 이 압축기를 에어콘에 적용할 때 모드전환이 용이하여 쾌적성과 에너지 절감성을 높일 수 있고 다른 배관과의 간섭을 줄여 에어콘의 조립성을 향상시킬 수 있으며 밸브의 개수를 줄여 생산비용을 절감할 수 있다.The variable displacement rotary compressor according to the present invention forms a sealed vane chamber at the rear side of the second vane and cross-fed the suction pressure or the discharge pressure to the vane chamber, and the inner space of the casing to the intermediate bearing or the lower bearing. By forming the side pressure passage communicating with the vane slot, the vane can be constrained by using the pressure in the casing's internal space during the saving operation, making it possible to stably and easily control the variable capacity of the compressor and simplify the piping. When the compressor is applied to the air conditioner, the mode can be easily changed to improve the comfort and energy saving, reduce the interference with other pipes, improve the assembly of the air conditioner, and reduce the number of valves to reduce the production cost.

Claims (3)

  1. 소정량의 오일이 충전되고 토출압 상태를 유지하는 케이싱;A casing which is filled with a predetermined amount of oil and maintains a discharge pressure state;
    반경방향으로 베인슬롯이 형성되고, 상기 케이싱의 내부공간과 분리되도록 베인챔버를 형성하는 적어도 한 개 이상의 실린더;At least one cylinder having a vane slot formed in a radial direction and forming a vane chamber to be separated from an inner space of the casing;
    상기 실린더와 함께 압축공간과 베인챔버를 형성하도록 상기 실린더의 양측을 복개하는 복수 개의 베어링플레이트;A plurality of bearing plates covering both sides of the cylinder to form a compression space and a vane chamber together with the cylinder;
    상기 실린더의 압축공간에서 회전축에 편심 결합되어 선회운동을 하는 롤링피스톤;A rolling piston eccentrically coupled to the rotating shaft in the compression space of the cylinder to rotate;
    상기 롤링피스톤에 접하여 직선으로 왕복운동을 하면서 상기한 롤링피스톤과 함께 냉매를 흡입 압축하여 토출하는 베인; A vane that suctions and compresses and discharges a refrigerant together with the rolling piston while reciprocating in a straight line in contact with the rolling piston;
    상기 베인챔버에 흡입압 또는 토출압을 공급하여 상기 베인이 베인챔버의 압력변화에 따라 롤링피스톤에 접하거나 이격되도록 상기 베인챔버에 흡입측과 토출측을 선택적으로 연결하는 밸브유닛;A valve unit for supplying suction pressure or discharge pressure to the vane chamber to selectively connect the suction side and the discharge side to the vane chamber such that the vanes are in contact with or spaced apart from the rolling piston according to the pressure change of the vane chamber;
    상기 케이싱 내부의 냉매가스 또는 오일을 상기 베인의 축방향 양측면 중에서 적어도 어느 한 쪽면으로 안내하여 상기한 베인을 축방향으로 구속하는 베인구속부;를 포함한 용량 가변형 로터리 압축기.And a vane restraining unit configured to guide the refrigerant gas or oil in the casing to at least one of both axial sides of the vanes to constrain the vanes in the axial direction.
  2. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 베인구속부은 그 출구단이 상기 베인슬롯의 형성범위에 위치하도록 형 성하는 것을 특징으로 하는 용량 가변형 로터리 압축기.The vane constraining portion is variable displacement type rotary compressor, characterized in that the outlet end is formed so as to be in the forming range of the vane slot.
  3. 제2항에 있어서,3. The method of claim 2,
    상기 베인구속부는 베어링플레이트에 관통 형성하거나 또는 상기 실린더의 축방향 양측면에 접하는 베어링플레이트의 접촉면에 음형지게 형성하는 것을 특징으로 하는 용량 가변형 로터리 압축기.The vane restraint portion is formed through the bearing plate or a variable capacity rotary compressor, characterized in that formed in the negative contact surface of the bearing plate in contact with both sides of the axial direction of the cylinder.
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