KR20020066542A - 밀폐형 회전 압축기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 밀폐형 회전 압축기에 관한 것으로서, 일측에 형성된 흡입구를 통해 흡입된 냉매를 압축하는 압축부를 구비한 압축기본체와; 상기 압축기본체의 일측에 상호 연통가능하게 배치되어 상기 압축부에 기체상태의 냉매를 제공하는 어큐뮬레이터와; 상기 압축부로 흡입되는 냉매의 온도 및 압력과, 상기 압축기본체의 외기 온도중 적어도 어느 하나를 검출하는 검출수단과; 일단이 냉매의 흐름방향에 대해 상기 어큐뮬레이터의 상류측에 연결되고 타단은 상기 압축기본체의 흡입측에 연결되어 상기 냉매의 우회유로를 형성하는 우회유로관과; 복수의 유출구를 가지고 상기 어큐뮬레이터의 유입측과 상기 우회유로관의 유입측에 상기 유출구가 각각 연통되도록 결합되어 냉매가 상기 어큐뮬레이터 및 상기 우회유로관중 어느 하나로 유입될 수 있도록 유로를 절환하는 유로절환수단과; 상기 검출수단에 의해 검출된 검출결과에 기초하여 상기 유로절환수단을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 외기온도가 소정 온도이상일 경우 냉매가 어큐뮬레이터를 거치지 아니하고 압축부로 유입될 수 있도록 함으로써 온도 및 압력상승에 기인한 부품의 이상마모 및 강제열화를 억제할 수 있는 밀폐형 회전 압축기가 제공된다.

Description

밀폐형 회전 압축기{HERMETIC ROTARY COMPRESSOR}
본 발명은, 밀폐형 회전 압축기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 외기온도가 소정 온도이상일 경우 냉매가 어큐뮬레이터를 거치지 아니하고 압축부로 유입될 수 있도록 함으로써 온도 및 압력상승에 기인한 부품의 이상마모 및 강제열화를 억제할 수 있도록 밀폐형 회전 압축기에 관한 것이다.
도 1은 종래의 밀폐형 회전 압축기의 종단면도이다. 도시된 바와 같이, 밀폐형 회전 압축기는, 냉매를 압축할 수 있도록 압축부(20)가 구비된 압축기본체(10)와, 내부에 냉매를 일시 수용하며 압축기본체(10)의 일측에 상호 연통되게 배치되는 어큐뮬레이터(40)를 가진다.
압축기본체(10)는, 내부에 밀폐된 수용공간을 형성하는 케이싱(11)과, 케이싱(11)의 내부에 수용되어 어큐뮬레이터(40)의 내부에 수용된 냉매를 흡입하여 압축하는 압축부(20)와, 압축부(20)의 일측에 배치되어 압축부(20)에 구동력을 제공하는 전동모터부(30)를 구비하고 있다. 케이싱(11)의 상단에는 압축된 냉매가 토출될 수 있도록 토출관(12)이 상향 연장되게 결합되어 있으며, 내부에는 상하방향을 따라 상측에 전동모터부(30) 및 압축부(20)가 각각 배치되어 있다.
전동모터부(30)는 케이싱(11)의 내부에 고정배치되는 고정자(31)와, 고정자(31)의 내부에 회전가능하게 수용되는 회전자(33)와, 회전자(33)의 축심에 일단이 일체로 회전가능하게 결합되고 타단은 하향 연장되고 하부영역에편심부(37)가 형성되어 있는 회전축(35)을 구비하고 있다.
압축부(20)는, 내부에 냉매의 수용공간을 형성하는 실린더(21)와, 실린더(21)의 상부영역 및 하부영역을 각각 차단하도록 결합되고 축심을 따라 수용된 회전축(35)을 회전가능하게 지지하는 상부베어링부재(23) 및 하부베어링부재(25)와, 회전축(35)의 편심부(37)에 일체로 회전가능하게 결합되어 실린더(21)의 내경면을 따라 선회하면서 냉매를 흡입하여 압축하는 롤러(27)를 포함하여 구성되어 있다.
상부베어링부재(23)에는 압축된 냉매가 토출될 수 있도록 상하방향을 따라 토출포트(26)가 형성되어 있으며, 토출포트(26)의 상단에는 토출포트(26)를 개폐할 수 있도록 토출밸브(28)가 마련되어 있다.
실린더(21)에는 냉매를 흡입할 수 있도록 반경방향을 따라 흡입구(22)가 관통형성되어 있으며, 흡입구(22)에는 케이싱(11)을 통과하여 어큐뮬레이터(40)의 유출관(43)이 상호 연통되게 삽입결합되어 있다.
이러한 구성에 의하여, 전동모터부(30)에 전원이 인가되면 회전자(33)는 회전축(35)과 일체로 회전하게 되고, 회전축(35)에 일체로 결합된 롤러(27)는 실린더(21)의 내경면에 접촉되어 둘레방향을 따라 선회하면서 냉매를 흡입하여 압축하게 된다. 압축된 냉매는 토출포트(26)를 통해 실린더(21)의 외부로 배출되고 케이싱(11)의 내부 상부영역으로 유동하여 토출관(12)을 통해 케이싱(11)의 외부로 토출된다.
그런데, 이러한 종래의 밀폐형 회전 압축기에 있어서는, 외기 온도가 상승하게 되면 흡입구(22)를 통해 흡입되는 냉매의 온도 및 압력이 상승하게 되어 전동모터부(30)의 부하가 증가하게 될 뿐만 아니라, 온도상승에 기인한 부품의 이상마모 및 강제열화가 촉진되는 문제점이 있다. 이런 문제점에 기인하여 외기 온도가 상대적으로 높은 지역에 있어서는 사용이 불가하여 상대적으로 가격이 높고 효율이 낮은 구동방식의 압축기를 사용해야만 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 외기온도가 소정 온도이상일 경우 냉매가 어큐뮬레이터를 거치지 아니하고 압축부로 유입될 수 있도록 함으로써 온도 및 압력상승에 기인한 부품의 이상마모 및 강제열화를 억제할 수 있는 밀폐형 회전 압축기를 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 밀폐형 회전 압축기의 종단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 회전 압축기의 종단면도,
도 3은 도 2의 요부확대도,
도 4는 도 2의 밀폐형 회전 압축기의 제어블록도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 압축기본체11 : 케이싱
20 : 압축부21 : 실린더
30 : 전동모터부40 : 어큐뮬레이터
42 : 유입관43 : 유출관
51 : 우회유로관52 : 흡입관
53 : 압력검출센서54 : 분기접속부
55 : 제어부57 : 운전조건설정부
60 : 유로절환부61 : 하우징
65 : 밸브70 : 솔레노이드
상기 목적은, 본 발명에 따라, 일측에 형성된 흡입구를 통해 흡입된 냉매를 압축하는 압축부를 구비한 압축기본체와; 상기 압축기본체의 일측에 상호 연통가능하게 배치되어 상기 압축부에 기체상태의 냉매를 제공하는 어큐뮬레이터와; 상기 압축부로 흡입되는 냉매의 온도 및 압력과, 상기 압축기본체의 외기 온도중 적어도 어느 하나를 검출하는 검출수단과; 일단이 냉매의 흐름방향에 대해 상기 어큐뮬레이터의 상류측에 연결되고 타단은 상기 압축기본체의 흡입측에 연결되어 상기 냉매의 우회유로를 형성하는 우회유로관과; 복수의 유출구를 가지고 상기 어큐뮬레이터의 유입측과 상기 우회유로관의 유입측에 상기 유출구가 각각 연통되도록 결합되어 냉매가 상기 어큐뮬레이터 및 상기 우회유로관중 어느 하나로 유입될 수있도록 유로를 절환하는 유로절환수단과; 상기 검출수단에 의해 검출된 검출결과에 기초하여 상기 유로절환수단을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전 압축기에 의해 달성된다.
여기서, 상기 유로절환수단은, 적어도 하나의 유입구와 복수의 유출구가 형성되어 있는 하우징과, 하우징의 내부에 슬라이딩 가능하게 수용되어 상기 유출구중 어느 하나를 선택적으로 개방하는 밸브와, 상기 밸브를 구동시키는 솔레노이드를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 압축부에 흡입되는 냉매의 압력, 온도 및 상기 압축기본체의 외기 온도중 적어도 어느 하나를 포함한 운전조건을 설정하는 운전조건설정부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 검출수단에 의해 검출된 검출결과와 상기 운전조건설정부의 설정값을 비교하여 상기 유로절환수단을 제어하는 것이 효과적이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 회전 압축기의 종단면도이고, 도 3은 도 2의 요부확대도이며, 도 4는 도 2의 밀폐형 회전 압축기의 제어블록도이다. 도 1과 관련하여 전술한 구성과 동일 및 동일 상당부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하며, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 밀폐형 회전 압축기는, 냉매를 흡입 및 압축하는 압축부(20)를 구비한 압축기본체(10)와, 압축기본체(10)의 일측에 압축부(20)와 상호 연통가능하게 배치되어 압축부(20)에 냉매를 제공하는 어큐뮬레이터(40)와, 일단이 냉매의 흐름방향에 대해 어큐뮬레이터(40)의 상류측에 연결되고 타단은 압축기의 흡입측에 상호 연통되게 연결되어 냉매의 우회유로를 형성하는 우회유로관(51)과, 어큐뮬레이터(40)의 상류측에 배치되어 냉매의 유로를 절환하는 유로절환부(60)와, 압축부(20)로 흡입되는 냉매의 흡입 압력을 검출하는 압력검출센서(53)와, 압력검출센서(53)의 검출신호에 기초하여 유로절환부(60)를 제어하는 제어부(55)를 포함하여 구성되어 있다.
압축기본체(10)는, 내부에 밀폐공간을 형성하는 케이싱(11)과, 케이싱(11)의 내부 하부영역에 배치되어 어큐뮬레이터(40)로부터 냉매를 흡입하여 압축하는 압축부(20)와, 압축부(20)의 상측에 배치되어 압축부(20)에 구동력을 제공하는 전동모터부(30)를 구비하고 있다. 압축부(20)의 일측에는 외부로부터 냉매를 흡입할 수 있도록 흡입관(52)의 일단이 삽입결합되어 있으며, 흡입관(52)의 타단은 어큐뮬레이터(40)의 유출관(43) 및 우회유로관(51)이 각각 결합될 수 있도록 분기접속부(54)가 형성되어 있다. 압축부(20)의 흡입영역에는 흡입관(52)을 통해 흡입된 냉매의 압력을 검출할 수 있도록 압력검출센서(53)가 구비되어 있다.
어큐뮬레이터(40)는 내부에 냉매의 수용공간을 형성하며 압축기본체(10)의 일측에 상하방향을 따라 배치되는 어큐뮬레이터케이싱(41)과, 어큐뮬레이터케이싱(41)의 내부로 냉매가 유입될 수 있도록 어큐뮬레이터(40)의 상단에 결합되는 유입관(42)과, 일단이 어큐뮬레이터케이싱(41)의 하부영역에 삽입결합되고 타단은 압축부(20)의 흡입관(52)에 상호 연통되게 연결되는 유출관(43)을 가진다.
한편, 어큐뮬레이터(40)의 일측에는 냉매가 어큐뮬레이터(40)를 우회하여 압축부(20)로 흡입될 수 있도록 일단이 냉매의 흐름방향에 대해 어큐뮬레이터(40)의 상류측에 연결되고 타단은 압축부(20)의 흡입관(52)에 상호 연통되게 연결된 우회유로관(51)이 배치되어 있다.
어큐뮬레이터(40) 및 우회유로관(51)의 상류측에는 냉매의 유로를 절환할 수 있도록 유로절환부(60)가 마련되어 있으며, 유로절환부(60)는 외기의 온도가 소정 온도 이하일 경우 어큐뮬레이터(40)측으로 냉매가 유입될 수 있게 유로를 형성하도록 구성되어 있다. 유로절환부(60)는 일측에 냉매가 유입될 수 있도록 유입구(62)가 형성되고 타측에 냉매가 유출될 수 있도록 한 쌍의 제1 및 제2유출구(63a,63b)가 형성되어 있는 하우징(61)과, 하우징(61)의 내부에 슬라이딩 가능하게 수용되어 제1 및 제2유출구(63a,63b)중 어느 하나를 선택적으로 개방하는 밸브(65)와, 밸브(65)의 축선방향을 따라 배치되어 밸브(65)를 구동시키는 솔레노이드(70)를 포함하여 구성되어 있다.
솔레노이드(70)는 밸브(65)의 슬라이딩 유동방향을 따라 배치되고 일단이 밸브(65)에 일체로 연결되는 자성체로드(71)와, 자성체로드(71)의 둘레에 배치되는 보빈(73)과, 보빈(73)의 둘레에 권취되어 자기력을 발생시키는 코일(75)과, 밸브(65)가 제1유출구(63a)를 개방할 수 있도록 보빈(73)의 내부에 수용되어 자성체로드(71)에 탄성력을 가하는 스프링부재(77)를 구비하고 있다. 하우징(61)의 제1유출구(63a)에는 어큐뮬레이터(40)의 유입관(42)이 상호 연통되게 연결되어 있으며, 제2유출구(63b)에는 우회유로관(51)이 상호 연통되게 연결되어 있다.
이러한 장치적 특성을 가지는 본 밀폐형 회전 압축기는, 제어프로그램이 내장된 마이컴 등으로 구성되는 제어부(55)와, 압축부(20)로 흡입되는 냉매의 온도 및 압력과 케이싱(11)의 외기 온도 중 적어도 어느 하나를 포함한 압축부(20)의 운전 조건을 설정하는 운전조건설정부(57)를 구비하고 있다. 제어부(55)에는 압축부(20)로 흡입되는 냉매의 흡입 압력을 검출하여 검출된 결과에 기초하여 냉매의 유로를 절환할 수 있도록 압력검출센서(53)와, 운전조건설정부(57) 및 솔레노이드(70)가 각각 접속되어 있다.
이러한 구성에 의하여, 전동모터부(30)에 전원이 인가되면 압축부(20)는 어큐뮬레이터(40)로부터 냉매를 흡입하여 압축하고, 압축된 냉매는 케이싱(11)의 상하방향을 따라 상부영역으로 유동하여 토출관(12)을 통해 케이싱(11)의 외부로 토출된다. 이 때, 압력검출센서(53)는 흡입관(52)을 통해 흡입되는 냉매의 흡입 압력을 검출하고 제어부(55)는 압력검출센서(53)의 검출결과와 운전조건설정부(57)에 의해 설정된 설정값을 비교하여 솔레노이드(70)를 제어한다.
검출된 압력값이 설정된 압력값 이상인 경우, 솔레노이드(70)에 전원이 인가되도록 한다. 솔레노이드(70)에 전원이 인가되면 코일(75)에 의해 발생된 자기력에 의해 자성체로드(71)는 스프링부재(77)가 압축되는 방향으로 유동하고, 이에 의해 자성체로드(71)와 일체로 연결된 밸브(65)는 제2유출구(63b)를 개방함과 동시에 제1유출구(63a)가 차단되도록 이동하게 된다.
제2유출구(63b)가 개방됨에 따라 냉매는 우회유로관(51)을 따라 유동하여 흡입관(52)으로 유입되고 압축부(20)에서 압축되어 토출되면서 냉동사이클내를 순환하게 된다.
한편, 외기의 온도가 하강하여 검출된 냉매의 흡입 압력값이 설정된 압력값보다 작은 경우에는 제어부(55)는 냉매가 어큐뮬레이터(40)를 통해 압축부(20)로 흡입될 수 있게 솔레노이드(70)에 공급되는 전원이 차단되도록 한다. 솔레노이드(70)의 전원 공급이 차단되면 자성체로드(71)는 스프링부재(77)의 탄성력에 의해 축선방향을 따라 유동되고, 이에 의해 밸브(65)는 제1유출구(63a)를 개방함과 동시에 제2유출구(63b)가 차단되도록 이동하게 된다.
전술 및 도시한 실시예에서는, 검출수단으로 압축부의 흡입영역에 흡입되는 냉매의 압력을 검출할 수 있도록 압력검출센서를 설치한 경우를 예를 들어 설명하고 있지만, 흡입되는 냉매의 온도를 검출할 수 있도록 온도검출센서를 설치하고 검출된 온도에 기초하여 유로가 절환되도록 구성할 수도 있으며, 케이싱의 외기 온도를 검출할 수 있도록 외기온도검출센서를 마련하여 검출된 외기온도값에 기초하여 유로가 절환되도록 구성할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 일단이 어큐뮬레이터의 상류측에 연결되고 타단이 압축부의 흡입측에 연결되는 우회유로관과, 압축부로 흡입되는 냉매의 흡입 압력 및 온도와, 압축기본체의 외기 온도중 적어도 어느 하느를 검출하는 검출수단과, 어큐뮬레이터의 상류측에서 냉매의 유로를 절환하는 유로절환수단과, 검출수단의 검출 결과에 기초하여 유로절환수단을 제어하는 제어부를 마련하여 외기의 온도가 소정 온도 이상으로 상승될 경우 냉매가 어큐뮬레이터를 경유하지 아니하고 압축기본체로 유입될 수 있도록 함으로써, 온도 및 압력상승에 기인한 부품의 이상마모 및 강제열화를 억제할 수 있는 밀폐형 회전 압축기가 제공된다.

Claims (3)

  1. 일측에 형성된 흡입구를 통해 흡입된 냉매를 압축하는 압축부를 구비한 압축기본체와; 상기 압축기본체의 일측에 상호 연통가능하게 배치되어 상기 압축부에 기체상태의 냉매를 제공하는 어큐뮬레이터와; 상기 압축부로 흡입되는 냉매의 온도 및 압력과, 상기 압축기본체의 외기 온도중 적어도 어느 하나를 검출하는 검출수단과; 일단이 냉매의 흐름방향에 대해 상기 어큐뮬레이터의 상류측에 연결되고 타단은 상기 압축기본체의 흡입측에 연결되어 상기 냉매의 우회유로를 형성하는 우회유로관과; 복수의 유출구를 가지고 상기 어큐뮬레이터의 유입측과 상기 우회유로관의 유입측에 상기 유출구가 각각 연통되도록 결합되어 냉매가 상기 어큐뮬레이터 및 상기 우회유로관중 어느 하나로 유입될 수 있도록 유로를 절환하는 유로절환수단과; 상기 검출수단에 의해 검출된 검출결과에 기초하여 상기 유로절환수단을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유로절환수단은, 적어도 하나의 유입구와 복수의 유출구가 형성되어 있는 하우징과, 하우징의 내부에 슬라이딩 가능하게 수용되어 상기 유출구중 어느 하나를 선택적으로 개방하는 밸브와, 상기 밸브를 구동시키는 솔레노이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전 압축기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 압축부에 흡입되는 냉매의 압력, 온도 및 상기 압축기본체의 외기 온도중 적어도 어느 하나를 포함한 운전조건을 설정하는 운전조건설정부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 검출수단에 의해 검출된 검출결과와 상기 운전조건설정부의 설정값을 비교하여 상기 유로절환수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전 압축기.
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