KR20050004321A - 용량가변 회전압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용량가변 회전압축기에 관한 것으로, 특히 압축동작을 수행할 때 편심부시의 슬립이 생기지 않도록 하여 충돌에 의한 소음을 방지할 수 있고 기기의 내구성을 높일 수 있도록 한 것이다.

본 발명에 따른 용량가변 회전압축기는, 상호 용적이 다른 두 압축실이 형성된 하우징과, 상기 두 압축실 내에서 회전하는 회전축과, 상기 두 압축실 내의 상기 회전축 외면에 각각 마련된 두 편심캠과, 상기 두 편심캠의 외면에 회전 가능하게 장착된 두 편심부시와, 상기 두 편심부시의 외면에 각각 회전 가능하게 장착된 두 롤러와, 상기 각 롤러와 접한 상태에서 반경방향으로 진퇴하도록 상기 각 압축실에 설치되는 두 베인과, 상기 회전축의 회전방향 변화에 따라 상기 두 편심부시가 상기 회전축과 편심되거나 편심해제되는 위치에서 상반된 상태로 걸릴 수 있도록 상기 회전축과 상기 편심부시 사이에 마련되는 걸림장치와, 상기 회전축이 회전할 때 상기 편심부시를 구속하는 구속장치를 포함하며, 상기 구속장치는 상기 회전축의 회전에 따른 원심력에 의해 상기 회전축의 외측으로 돌출하면서 상기 편심부시를 구속하도록 상기 회전축의 반경방향으로 진퇴 가능하게 설치되는 구속부재, 상기 구속부재의 진퇴범위를 제한하도록 상기 회전축 내부에 형성되는 공간으로부터 상기 구속부재에 결합되는 내측지지핀을 포함하는 것이다.

Description

용량가변 회전압축기{VARIABLE CAPACITY ROTARY COMPRESSOR}

본 발명은 회전압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉매의 압축능력을 가변시킬 수 있는 용량가변 회전압축기에 관한 것이다.

최근의 공조화기나 냉장고에 적용되는 냉각장치는 냉각능력이 가변되게 하여 요구조건에 부합하는 최적의 냉각을 수행할 수 있도록 함과 동시에 에너지절감을꽤할 목적으로 냉매 압축능력의 가변이 가능한 용량가변 압축기를 채용하고 있다.

이러한 용량가변 압축기에 관한 것으로, 본 출원인은 대한민국 특허출원 10-2002-0061462호를 통해 내용적이 서로 다른 두 압축실 중 어느 한쪽에서만 선택적으로 압축동작이 이루어지도록 하는 용량가변 회전압축기에 대하여 출원한 바 있다.

이 용량가변 회전압축기의 각 압축실 내에는 회전축의 회전방향 변화에 따라 각 압축실의 롤러가 편심되거나 편심 해제되면서 압축 및 압축해제 동작을 수행할 수 있게 하는 편심장치가 구비되어 있다. 이 편심장치는 각 압축실의 회전축 외면에 마련되는 두 편심캠, 두 편심캠의 외면에 회전 가능하게 결합되고 그 외면에 롤러가 결합되는 두 편심부시, 회전축이 회전 할 때 두 편심부시 중 어느 하나가 편심되는 위치에서 걸리고 다른 하나가 편심되지 않는 위치에서 걸리도록 하는 걸림핀을 포함하는 구성으로 되어 있다. 이러한 구성은 편심장치의 동작에 의해 내부용적이 다른 두 압축실 중 어느 한 쪽에서만 압축동작이 이루어지도록 함으로써 회전축의 회전방향을 변경하는 것만으로 용량가변운전을 수행할 수 있도록 한 것이다.

그러나 이러한 용량가변 회전압축기는 편심캠 외측의 편심부시가 걸림핀에 의해 걸린 상태에서 회전축과 함께 회전하는 걸림핀에 의해 밀려서 회전하는 구조이기 때문에, 압축동작을 수행하는 과정에서 압축실 내부의 압력변화에 의해 순간적으로 편심부시가 편심캠보다 빠르게 회전하여 편심캠과 편심부시 사이에 슬립(Slip)이 생기는 문제가 있었고, 이러한 슬립현상 후에 다시 편심부시와 걸림핀이 충돌하여 소음이 생기는 문제가 있었다.

더 구체적으로, 슬립현상은 편심부시의 최대편심부가 토출구와 베인의 위치를 지나 흡입구 쪽으로 회전하는 시점에서 토출구 쪽의 압축가스 일부가 압축실 내부로 역류하여 재 팽창하면서 편심부시의 회전방향으로 압력을 가함으로써 편심부시를 편심캠보다 순간적으로 빠르게 회전시키면서 발생하게 되고, 충돌현상은 슬립이 발생한 후 소정구간 더 회전하여 편심부시의 회전력이 압축실 내부의 압력에 의해 소멸되면서 회전축의 걸림핀과 편심부시가 다시 부딪히게 됨으로써 발생하게 된다. 그리고 이러한 현상은 소음을 야기할 뿐 아니라 충돌부분의 손상을 야기하여 기기의 내구성을 떨어지게 한다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 압축동작을 수행할 때 편심부시의 슬립이 생기지 않도록 하여 충돌에 의한 소음을 방지할 수 있고 기기의 내구성을 높일 수 있도록 하는 용량가변 회전압축기를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 용량가변 회전압축기의 구성을 나타낸 종방향 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 용량가변 회전압축기의 편심장치 구성을 보인 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 용량가변 회전압축기의 회전축이 제1방향으로 회전할 때 제1압축실의 압축동작을 보인 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 용량가변 회전압축기의 회전축이 제1방향으로 회전할 때 제2압축실의 공회전동작을 보인 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 용량가변 회전압축기의 회전축이 제2방향으로 회전할 때 제1압축실의 공회전동작을 보인 단면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 용량가변 회전압축기의 회전축이 제2방향으로 회전할 때 제2압축실의 압축동작을 보인 단면도이다.

도 7은 본 발명에 따른 용량가변 회전압축기의 구속장치 구성을 나타낸 단면도로, 구속 상태를 보인 것이다.

도 8은 본 발명에 따른 용량가변 회전압축기의 구속장치 구성을 나타낸 단면도로, 구속 해제상태를 보인 것이다.

도 9는 본 발명에 따른 용량가변 회전압축기 편심장치의 다른 실시 예를 보인 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 밀폐용기, 20: 구동부,

21: 회전축, 22: 고정자,

23: 회전자, 30: 압축부,

31: 제1압축실, 32: 제2압축실,

37: 제1롤러, 38: 제2롤러,

40: 제1편심장치, 50: 제2편심장치,

80: 걸림장치, 81: 걸림핀,

82: 걸림홈, 90: 구속장치,

91: 구속부재, 92: 내측지지핀,

93: 복원스프링.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 용량가변 회전압축기는, 상호 용적이 다른 두 압축실이 형성된 하우징과, 상기 두 압축실 내에서 회전하는 회전축과, 상기 두 압축실 내의 상기 회전축 외면에 각각 마련된 두 편심캠과, 상기 두 편심캠의 외면에 회전 가능하게 장착된 두 편심부시와, 상기 두 편심부시의 외면에 각각 회전 가능하게 장착된 두 롤러와, 상기 각 롤러와 접한 상태에서 반경방향으로 진퇴하도록 상기 각 압축실에 설치되는 두 베인과, 상기 회전축의 회전방향 변화에 따라 상기 두 편심부시가 상기 회전축과 편심되거나 편심해제되는 위치에서 상반된 상태로 걸릴 수 있도록 상기 회전축과 상기 편심부시 사이에 마련되는 걸림장치와, 상기 회전축이 회전할 때 상기 편심부시를 구속하는 구속장치를 포함하며, 상기 구속장치는 상기 회전축의 회전에 따른 원심력에 의해 상기 회전축의 외측으로 돌출하면서 상기 편심부시를 구속하도록 상기 회전축의 반경방향으로 진퇴 가능하게 설치되는 구속부재, 상기 구속부재의 진퇴범위를 제한하도록 상기 회전축 내부에 형성되는 공간으로부터 상기 구속부재에 결합되는 내측지지핀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 내측지지핀의 외면에는 상기 회전축이 회전하지 않을 때 상기 구속부재를 상기 회전축의 중심 쪽으로 당겨서 상기 편심부시의 구속을 해제하도록 하는 복원스프링이 설치된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 구속부재는 상기 회전축 내부의 공간으로부터 반경방향으로 형성된 결합공에 진퇴 가능하게 결합되는 소정길이의 진퇴안내부와, 상기 회전축의 외면에 걸릴 수 있도록 상기 회전축 외측의 상기 진퇴안내부 단부에 상기 결합공보다 외경이 크게 형성되며 외측으로 돌출할 때 상기 편심부시에 형성되는 걸림부에 걸리는 머리부를 포함하고, 상기 내측지지핀은 상기 회전축 내부의 공간으로부터 상기 결합공으로 진입하여 상기 구속부재의 진퇴안내부에 나사결합 되며, 그 외면에 설치되는 상기 복원스프링의 지지를 위해 상기 회전축 중심부 쪽 단부에 외경이 더 크게 형성되는 스프링지지턱이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또 상기 걸림장치는 상기 회전축의 외면에 돌출하도록 결합된 걸림핀과, 상기 회전축의 회전에 따라 상기 걸림핀이 상기 편심부시의 편심위치와 편심해제위치에서 각각 걸릴 수 있도록 상기 편심부시의 상반되는 양측에 마련된 두 개소의 걸림부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 구속장치는 상기 구속부재가 상기 편심부시의 두 걸림부 중 상기 걸림핀의 반대편에 위치하는 걸림부를 구속할 수 있도록 상기 걸림핀의 반대편에 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 두 편심부시는 상호 반대방향으로 편심되도록 배치되며 원통형의 연결부를 통해 상호 일체로 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 걸림장치는 상기 회전축의 외면에 돌출하도록 결합된 걸림핀과, 상기 걸림핀이 진입하여 소정구간 회동하도록 상기 연결부에 둘레방향으로 길게 형성되며 그 양단의 걸림부 중 한쪽에 상기 걸림핀이 걸릴 때 상기 두 편심부시 중 하나가 편심되고 다른 하나가 편심해제 되도록 하는 걸림홈을 포함하며, 상기 구속장치는 상기 구속부재가 상기 걸림핀의 반대편에 위치하는 상기 걸림홈의 걸림부를 구속할 수 있도록 상기 걸림핀의 반대편에 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 연결부 내측의 상기 회전축 외면에는 상기 걸림장치와 상기 구속장치의 설치를 위해 상기 편심캠과 동일한 형태의 편심부가 마련된 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 내부에 설치되는 것으로 회전력을 발생시키는 상측의 구동부(20)와, 이 구동부(20)와 회전축(21)을 통해 연결되는 하측의 압축부(30)를 구비한다. 구동부(20)는 밀폐용기(10)의 내면에 고정되는 원통형의 고정자(22)와, 고정자(22)의 내부에 회전 가능하게 설치되며 그 중심부의 회전축(21)에 결합되는 회전자(23)로 구성된다. 이러한 구동부(20)는 회전축(21)을 정회전 또는 역회전시킨다.

압축부(30)는 상부와 하부에 각각 용적이 다른 원통형의 제1압축실(31)과 제2압축실(32)이 각각 형성된 상부하우징(33a)과 하부하우징(33b)을 구비한다. 또 상부하우징(33a)의 상면과 하부하우징(33b)의 하면에는 제1압축실(31)의 상부와 제2압축실(32)의 하부를 폐쇄함과 동시에 회전축(21)을 회전 가능하게 지지하는 두 플랜지(35,36)가 각각 설치되고, 두 하우징(33a,33b)의 사이에는 제1압축실(31)과 제2압축실(32)을 구획하는 중간판(34)이 설치된다.

제1압축실(31)과 제2압축실(32) 내부의 회전축(21)에는 도 2, 도 3, 도 4에 도시한 바와 같이, 상부의 제1편심장치(40)와 하부의 제2편심장치(50)가 각각 마련되고, 이들 편심장치(40,50)의 외면에는 제1롤러(37)와 제2롤러(38)가 각각 회전 가능한 상태로 결합된다. 또한 각 압축실(31,32)의 흡입구(63,64)와 토출구(65,66) 사이에는 각 롤러(37,38)의 외면과 접한 상태로 반경방향으로 진퇴하면서 압축동작이 이루어지도록 하는 제1베인(61)과 제2베인(62)이 설치되며, 두 베인(61,62)은 각각 베인스프링(61a,62a)을 통해 지지된다. 또한 두 압축실(31,32)의 흡입구(63,64)와 토출구(65,66)는 베인(61,62)을 기준으로 상호 반대위치에 배치된다.

두 편심장치(40,50)는 각 압축실(31,32)에 대응하는 위치의 회전축(21) 외면에 동일한 방향으로 편심되도록 형성되는 제1편심캠(41)과 제2편심캠(51)을 구비하고, 두 편심캠(41,51)의 외면에 회전 가능하게 결합되는 것으로 상부의 제1편심부시(42)와 하부의 제2편심부시(52)를 구비한다. 이때 상부의 제1편심부시(42)와 하부의 제2편심부시(52)는 도 2에 도시한 바와 같이, 원통형으로 된 연결부(43)를 통해 일체로 연결되며 편심방향은 상호 반대가 되도록 구성된다. 그리고 상술한 두 롤러(37,38)는 두 편심부시(42,52)의 외면에 회전 가능하게 결합된다.

또 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 제1편심캠(41)과 제2편심캠(51) 사이의 회전축(21) 외면에는 편심캠(41,51)과 동일한 형태로 편심된 편심부(44)가 마련되고, 이 편심부(44)에는 회전축(21)의 회전방향 변화에 따라 두 편심부시(42,52)가 회전축(21)과 편심상태로 회전하거나 편심이 해제된 상태에서 회전할 수 있도록 하는 걸림장치(80)와, 회전축(21)이 회전할 때 생기는 원심력에 의해 회전축(21)의 반경방향 외측으로 돌출하면서 편심부시(42,52)를 구속하도록 하는 구속장치(90)가 설치된다.

걸림장치(80)는 편심부(44)의 일측 외면에 형성되는 평면부에 돌출하도록 나사 결합되는 걸림핀(81)과, 회전축(21)의 회전에 따라 걸림핀(81)이 편심부시(42,52)의 편심위치와 편심 해제위치에서 각각 걸릴 수 있도록 제1편심부시(42)와 제2편심부시(52)를 연결하는 연결부(43)에 둘레방향으로 길게 형성되는 걸림홈(82)을 포함한다. 이러한 구성은 회전축(21)의 편심부(44)에 결합된 걸림핀(81)이 연결부(43)의 걸림홈(82)에 진입한 상태에서 회전축(21)이 회전할 때걸림핀(81)이 소정구간 회동 하여 걸림홈(82) 양단의 두 걸림부(82a,82b) 중 어느 한쪽에 걸리게 됨으로써 두 편심부시(42,52)가 회전축(21)과 함께 회전할 수 있도록 한 것이다. 또한 이러한 구성은 걸림핀(81)이 걸림홈(82)의 양측 두 걸림부(82a,82b) 중 어느 한쪽에 걸릴 때 두 편심부시(42,52) 중 하나가 편심된 상태가 되고 다른 하나가 편심해제된 상태가 되도록 함으로써 두 압축실(31,32) 중 어느 한 쪽에서 압축동작이 이루어지고 다른 쪽에서 공회전이 이루어질 수 있도록 한 것이며, 회전축(21)의 회전방향이 바뀔 때 두 편심부시(42,52)의 편심상태가 상술한 경우의 반대로 될 수 있게 한 것이다.

구속장치(90)는 도 2와 도 7에 도시한 바와 같이, 걸림핀(81)의 반대편에 설치되는 것으로 회전축(21)의 회전에 따른 원심력에 의해서 편심부(44)의 외측으로 돌출할 수 있도록 회전축(21)의 반경방향으로 진퇴가능하게 설치되는 구속부재(91)와, 구속부재(91)의 진퇴범위를 제한하도록 회전축의 내부로부터 구속부재에 결합되는 내측지지핀(92), 그리고 회전축(21)이 회전하지 않을 때 구속부재(91)를 회전축(21)의 중심 쪽으로 당겨주도록 내측지지핀(92)의 외면에 결합되는 복원스프링(93)을 포함한다.

구체적으로 구속부재(91)는 오일유로를 형성하기 위해 회전축(21)의 내부에 마련된 공간(21a)으로부터 회전축 편심부(44)의 반경방향 외측으로 관통하도록 형성된 결합공(94)에 진퇴 가능하게 결합되는 소정길이의 진퇴안내부(91a)와, 회전축(21)의 외면에 걸릴 수 있도록 진퇴안내부(91a)의 외측 단부에 결합공(94)보다 외경이 크게 형성되는 머리부(91b)로 이루어진다. 그리고 내측지지핀(92)은 회전축(21) 내부의 공간(21a)으로부터 결합공(94)으로 진입하여 구속부재(91)의 진퇴안내부(91a)에 나사결합을 통해 고정됨으로써 구속부재(91)와 함께 진퇴하도록 구성된다. 또 회전축(21) 중심부 쪽 내측지지핀(92)의 단부에는 그 외면에 설치되는 복원스프링(93)의 지지를 위해 외경이 더 크게 형성되는 단차형 스프링지지턱(92a)이 형성된다. 따라서 복원스프링(93)은 내측지지핀(92)의 외면에 결합된 상태에서 일단이 내측지지핀(92)의 스프링지지턱(92a)에 지지되고 타단이 회전축 내부공간(21a) 내면에 지지됨으로써 내측지지핀(92)과 연결된 구속부재(91)를 회전축(21)의 중심방향으로 당겨줄 수 있게 된다. 여기서 내측지지핀(92)과 복원스프링(93)을 결합시킬 때는 걸림핀(81)이 결합되는 반대편의 나사결합공(83)을 통해 회전축(21) 내부의 공간(21a)으로 진입시켜 결합하면 된다. 이러한 결합을 위해서는 나사결합공(83)의 내경이 내측지지핀(92)의 스프링지지턱(92a) 외경보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.

이러한 구속장치(90)의 구성은 도 7에 도시한 바와 같이, 회전축(21)이 회전할 때 생기는 원심력에 의해 구속부재(91)가 반경방향 돌출하면서 걸림핀(81) 반대편에 위치하는 걸림홈(82)의 일측 걸림부(82b)를 구속함으로써 편심부시(42,52)가 구속될 수 있도록 한 것이다. 즉 걸림홈(82)의 한쪽이 걸림핀(81)에 걸린 상태에서 다른 쪽이 구속부재(91)에 의해 걸림으로써 회전축(21)의 회전이 이루어질 때 편심부시(42,52)가 완전히 구속될 수 있도록 한 것이다. 그리고 회전축(21)이 회전하지 않을 때에는 도 8에 도시한 바와 같이, 구속부재(91)가 복원스프링(93)의 탄성에 의해 회전축의 편심부(44)의 내측으로 당겨지면서 편심부시(42,52)의 구속이해제될 수 있도록 한 것이다.

또한 본 발명에 따른 능력가변 회전압축기는 도 1에 도시한 바와 같이, 흡입배관(69)의 냉매가 제1압축실(31)의 흡입구(63)와 제2압축실(32)의 흡입구(64) 중에서 압축동작이 이루어지는 흡입구 쪽으로만 냉매의 흡입이 이루어질 수 있도록 흡입유로를 가변시키는 유로가변장치(70)를 구비한다.

이 유로가변장치(70)는 원통형의 몸체부(71)와, 몸체부(71) 내에 설치되는 밸브장치를 포함한다. 이때 몸체부(71) 중앙의 입구(72)에는 흡입배관(69)이 연결되고, 몸체부(71)의 양측의 제1출구(73)와 제2출구(74)에는 제1압축실(31)의 흡입구(63)와 제2압축실(32)의 흡입구(64)에 각각 연결되는 두 배관(67,68)이 연결된다. 몸체부(71) 내부의 밸브장치는 중앙에 설치되는 원통형의 밸브시트(75), 이 밸브시트(75) 양단의 개폐를 위해 몸체부(71)의 양측 내부에 진퇴 가능하게 설치되는 제1개폐부재(76)와 제2개폐부재(77), 그리고 두 개폐부재(76,77)가 함께 움직이도록 두 개폐부재(76,77)를 연결하는 연결부재(78)로 이루어진다. 이러한 유로가변장치(70)는 제1압축실(31)과 제2압축실(32) 중 어느 한쪽에서 압축동작이 이루어질 때 두 출구(73,74) 쪽에 작용하는 압력차에 의해 몸체부(71)의 내부의 제1개폐부재(76)와 제2개폐부재(77)가 압력이 낮은 쪽으로 이동하면서 자동으로 흡입유로를 전환할 수 있도록 한 것이다.

다음은 이러한 용량가변 회전압축기의 동작을 설명한다.

회전축(21)이 어느 한 방향으로 회전할 때는 도 3에 도시한 바와 같이, 제1압축실(31)의 제1편심부시(42) 외면이 회전축(21)과 편심된 상태에서 걸림핀(81)이걸림홈(82)의 일측 걸림부(82a)에 걸린 상태가 되므로 제1롤러(37)가 제1압축실(31) 내면과 접하여 회전을 하면서 제1압축실(31)의 압축동작이 이루어진다. 이때 제2압축실(32)의 경우는 도 4에 도시한 바와 같이, 제1편심부시(42)와 반대방향으로 편심된 제2편심부시(52)의 외면이 회전축(21)과 동심을 이룬 상태가 되고 제2롤러(38)가 제2압축실(32)의 내면과 이격된 상태가 되므로 공회전이 이루어진다. 또 제1압축실(31)에서 압축동작이 이루어질 때는 제1압축실(31)의 흡입구(63) 쪽으로 냉매의 흡입이 이루어지므로 유로가변장치(70)의 동작에 의해 제1압축실(31) 쪽으로만 냉매가 흡입될 수 있도록 흡입유로가 형성된다.

이러한 동작은 제1편심캠(41)과 제2편심캠(51)이 동일한 방향으로 편심되는 구조이고 제1편심부시(42)와 제2편심부시(52)가 상호 반대로 편심되는 구조이기 때문에 가능해진다. 즉 제1편심캠(41)의 최대편심부와 제1편심부시(42)의 최대편심부의 방향이 일치될 경우 제2편심캠(51)의 최대편심부와 제2편심부시(52)의 최대편심부의 방향이 상호 반대로 되기 때문이다.

또 이러한 압축동작이 이루어질 때는 도 7에 도시한 바와 같이, 회전축(21)의 회전에 따른 원심력에 의해 구속부재(91)가 회전축(21)의 외측방향으로 돌출하면서 걸림핀(81)의 반대편에 위치하는 걸림홈(82)의 걸림부(82b)에 걸리게 되므로 편심부시(42,52)를 구속하게 된다. 그리고 이러한 구속부재(91)의 작용에 의해 편심부시(42,52)가 편심캠보다 빠르게 회전하면서 생기는 슬립(Slip)현상을 방지할 수 있게 되어 걸림핀(81)과 걸림홈(82) 양측의 두 걸림부(82a,82b)의 충돌현상을 방지할 수 있게 된다. 즉 종래의 용량가변 회전압축기는 압축이 이루어지는 쪽의편심부시가 토출구와 베인의 위치를 지나 흡입구 쪽으로 회전하는 시점에서 토출구 쪽의 압축가스 일부가 압축실 내부로 재 팽창하여 편심부시가 편심캠보다 순간적으로 빠르게 회전하도록 하기 때문에 슬립현상이 발생하였으나, 본 발명은 구속부재(91)가 편심부시(42,52)를 구속한 상태이기 때문에 슬립 및 충돌현상이 발생하지 않게 되어 소음이 줄고 기기의 내구성과 신뢰성이 향상된다.

압축기의 동작이 정지될 때 구속장치(90)는 도 8에 도시한 바와 같이, 복원스프링(93)의 탄성에 의해 구속부재(91)가 편심부(44)의 내측으로 당겨지면서 편심부시(42,52)의 구속을 해제한다. 그리고 이 상태에서 회전축(21)이 상술한 경우와 반대로 회전하면 걸림핀(81)이 걸림홈(82)을 따라 반대편으로 이동하는 동안 구속부재(91)가 연결부(43)와의 간섭 없이 회전하게 되고, 이를 통해 걸림핀(81)의 위치와 구속부재(91)의 위치가 쉽게 바뀐다. 걸림핀(81)의 위치와 구속부재(91)의 위치가 바뀌는 동안은 편심부시(42,52)의 회전 없이 소정구간 회전축(21)만 회전을 한다.

회전축(21)이 상술한 경우와 반대로 회전하면서 압축동작을 수행할 때는 도 5에 도시한 바와 같이, 제1압축실(31)의 제1편심부시(42) 외면이 회전축(21)과 편심 해제된 상태에서 걸림핀(81)이 걸림홈(82)의 다른 쪽 걸림부(82b)에 걸린 상태가 되므로 제1롤러(37)가 제1압축실(31) 내면과 이격된 상태로 회전하게 되므로 제1압축실(31)의 공회전이 이루어진다. 이때 제2압축실(32)의 경우는 도 6에 도시한 바와 같이, 제2편심부시(52)의 외면이 회전축(21)과 편심된 상태가 되고, 제2롤러(38)가 제2압축실(32)의 내면과 접하여 회전하는 상태가 되므로 제2압축실(32)의 압축이 이루어진다.

또 제2압축실(32)에서 압축동작이 이루어질 때는 제2압축실(32)의 흡입구(64) 쪽으로 냉매의 흡입이 이루어지므로 유로가변장치(70)의 동작에 의해 제2압축실(32) 쪽으로만 냉매가 흡입될 수 있도록 흡입유로가 형성된다. 또한 이때에도 회전축(21)의 회전에 따른 원심력에 의해 구속부재(91)가 회전축(21)의 외측방향으로 돌출하면서 걸림핀(81)의 반대편에 위치하는 걸림홈(82)의 걸림부(82a)에 걸리게 되면서 편심부시(42,52)의 구속이 이루어진다.

도 9는 본 발명에 따른 능력가변 회전압축기 편심장치의 다른 실시 예를 나타낸 것으로, 제1편심부시(420)와 제2편심부시(520)가 상호 분리되고, 제1편심부시(410)와 제2편심부시(510)를 위한 걸림장치(810,820)와 구속장치(910,920)가 각각 별도로 구성된 경우를 보인 것이다. 이는 제1편심부시(410)와 제2편심부시(510)가 별도로 구성되고, 걸림장치(810,820)와 구속장치(910,920)가 각각 별도로 구성되는 점에서 차이가 있을 뿐 압축기의 동작은 상술한 경우와 실질적으로 동일하게 이루어진다.

또한 도 9의 실시 예는 회전축(210)에 마련되는 제1편심캠(410)과 제2편심캠(510)의 편심방향이 동일한 방향으로 배치되고 두 걸림장치(810,820)와 두 구속장치(910,920)의 설치방향 역시 동일한 방향으로 설치된 경우를 나타낸 것이나, 이를 다소 변경하여 제1편심캠(410)의 위치와 제2편심캠(510)의 편심위치가 상호 반대가 되도록 배치하고 두 걸림장치(810,820)의 위치 및 두구속장치(910,920)의 위치를 상호 반대가 되도록 배치하더라도 상술한 경우와 실질적으로 동일한 작용효과를 발휘할 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 용량가변 회전압축기는 압축동작을 수행할 때 회전축의 회전에 따른 원심력에 의해 구속부재가 편심부의 외측으로 돌출하면서 편심부시를 구속하여 편심부시의 슬립현상을 방지할 수 있기 때문에 충돌에 의한 소음을 방지할 수 있고 기기의 내구성과 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

1. 상호 용적이 다른 두 압축실이 형성된 하우징과, 상기 두 압축실 내부의 회전축 외면에 각각 마련된 두 편심캠과, 상기 두 편심캠의 외면에 회전 가능하게 장착된 두 편심부시와, 상기 회전축의 회전방향 변화에 따라 상기 두 편심부시가 편심되거나 편심해제되는 위치에서 상반된 상태로 걸릴 수 있도록 하는 걸림장치와, 상기 회전축이 회전할 때 상기 편심부시를 구속하는 구속장치를 포함하며, 상기 구속장치는 상기 회전축의 회전에 따른 원심력에 의해 상기 회전축의 외측으로 돌출하면서 상기 편심부시를 구속하도록 상기 회전축의 반경방향으로 진퇴 가능하게 설치되는 구속부재, 상기 구속부재의 진퇴범위를 제한하도록 상기 회전축 내부에 형성되는 공간으로부터 상기 구속부재에 결합되는 내측지지핀을 포함하는 용량가변 회전압축기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 내측지지핀의 외면에는 상기 회전축이 회전하지 않을 때 상기 구속부재를 상기 회전축의 중심 쪽으로 당겨서 상기 편심부시의 구속을 해제하도록 하는 복원스프링이 설치된 것을 특징으로 하는 용량가변 회전압축기.
3. 제1항에 있어서,

   상기 구속부재는 상기 회전축 내부의 공간으로부터 반경방향으로 형성된 결합공에 진퇴 가능하게 결합되는 소정길이의 진퇴안내부와, 상기 회전축의 외면에 걸릴 수 있도록 상기 회전축 외측의 상기 진퇴안내부 단부에 상기 결합공보다 외경이 크게 형성되며 외측으로 돌출할 때 상기 편심부시에 형성되는 걸림부에 걸리는 머리부를 포함하고,

   상기 내측지지핀은 상기 회전축 내부의 공간으로부터 상기 결합공으로 진입하여 상기 구속부재의 진퇴안내부에 나사결합 되며, 그 외면에 설치되는 상기 복원스프링의 지지를 위해 상기 회전축 중심부 쪽 단부에 외경이 더 크게 형성되는 스프링지지턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 용량가변 회전압축기.
4. 제1항에 있어서,

   상기 걸림장치는 상기 회전축의 외면에 돌출하도록 결합된 걸림핀과, 상기 회전축의 회전에 따라 상기 걸림핀이 상기 편심부시의 편심위치와 편심해제위치에서 각각 걸릴 수 있도록 상기 편심부시의 상반되는 양측에 마련된 두 개소의 걸림부를 포함하는 것을 특징으로 하는 용량가변 회전압축기.
5. 제4항에 있어서,

   상기 구속장치는 상기 구속부재가 상기 편심부시의 두 걸림부 중 상기 걸림핀의 반대편에 위치하는 걸림부를 구속할 수 있도록 상기 걸림핀의 반대편에 설치되며, 상기 구속장치의 내측지지핀 외면에는 상기 회전축이 회전하지 않을 때 상기 구속부재를 상기 회전축의 중심 쪽으로 당겨서 상기 편심부시의 구속을 해제하도록하는 복원스프링이 설치된 것을 특징으로 하는 용량가변 회전압축기.
6. 상호 용적이 다른 두 압축실이 형성된 하우징과, 상기 두 압축실 내부의 회전축 외면에 각각 마련된 두 편심캠과, 상기 두 편심캠의 외면에 회전 가능하게 장착된 두 편심부시와, 상기 두 편심부시의 편심위치가 상호 반대인 상태로 상기 두 편심부시를 연결하는 원통형 연결부와, 상기 회전축의 회전방향 변화에 따라 상기 두 편심부시가 편심되거나 편심해제되는 위치에서 상반된 상태로 걸릴 수 있도록 하는 걸림장치와, 상기 회전축이 회전할 때 상기 편심부시를 구속하는 구속장치를 포함하며, 상기 구속장치는 상기 회전축의 회전에 따른 원심력에 의해 상기 회전축의 외측으로 돌출하면서 상기 편심부시를 구속하도록 상기 회전축의 반경방향으로 진퇴 가능하게 설치되는 구속부재, 상기 구속부재의 진퇴범위를 제한하도록 상기 회전축 내부에 형성되는 공간으로부터 상기 구속부재에 결합되는 내측지지핀을 포함하는 용량가변 회전압축기.
7. 제6항에 있어서,

   상기 걸림장치는 상기 회전축의 외면에 돌출하도록 결합된 걸림핀과, 상기 걸림핀이 진입하여 소정구간 회동하도록 상기 연결부에 둘레방향으로 길게 형성되며 그 양단의 걸림부 중 한쪽에 상기 걸림핀이 걸릴 때 상기 두 편심부시 중 하나가 편심되고 다른 하나가 편심해제 되도록 하는 걸림홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 용량가변 회전압축기.
8. 제7항에 있어서,

   상기 구속장치는 상기 구속부재가 상기 걸림핀의 반대편에 위치하는 상기 걸림홈의 걸림부를 구속할 수 있도록 상기 걸림핀의 반대편에 설치되며, 상기 구속장치의 내측지지핀 외면에는 상기 회전축이 회전하지 않을 때 상기 구속부재를 상기 회전축의 중심 쪽으로 당겨서 상기 편심부시의 구속을 해제하도록 하는 복원스프링이 설치된 것을 특징으로 하는 용량가변 회전압축기.
9. 제8항에 있어서,

   상기 구속부재는 상기 회전축 내부의 공간으로부터 반경방향으로 형성된 결합공에 진퇴 가능하게 결합되는 소정길이의 진퇴안내부와, 상기 회전축의 외면에 걸릴 수 있도록 상기 회전축 외측의 상기 진퇴안내부 단부에 상기 결합공보다 외경이 크게 형성되며 외측으로 돌출할 때 상기 편심부시에 형성되는 걸림부에 걸리는 머리부를 포함하고, 상기 내측지지핀은 상기 회전축 내부의 공간으로부터 상기 결합공으로 진입하여 상기 구속부재의 진퇴안내부에 나사결합 되며, 그 외면에 설치되는 상기 복원스프링의 지지를 위해 상기 회전축 중심부 쪽 단부에 외경이 더 크게 형성되는 스프링지지턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 용량가변 회전압축기.
10. 제6항에 있어서,

    상기 연결부 내측의 상기 회전축 외면에는 상기 걸림장치와 상기 구속장치의설치를 위해 상기 편심캠과 동일한 형태의 편심부가 마련된 것을 특징으로 하는 용량가변 회전압축기.