KR20060013226A

KR20060013226A - 용량 가변형 로터리 압축기 및 그 운전 방법

Info

Publication number: KR20060013226A
Application number: KR1020040062099A
Authority: KR
Inventors: 마사오오즈
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-08-06
Filing date: 2004-08-06
Publication date: 2006-02-09
Also published as: US20080307809A1; CN1993552B; JP4516123B2; WO2006014086A1; US7976289B2; KR100629874B1; JP2008509327A; CN1993552A

Abstract

본 발명은 용량 가변형 로터리 압축기 및 그 운전 방법에 관한 것으로, 본 발명은 서브베어링에 베인을 사이에 두고 실린더의 압축실과 흡입실을 연통하는 바이패스구멍을 형성하고, 그 바이패스구멍을 개폐하는 슬라이딩밸브를 설치하며, 그 슬라이딩밸브가 용적배제운전을 지속할 수 있도록 압력차유지장치를 부가함으로써, 압축기의 용적배제운전시 냉동능력저하율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 용적배제운전을 장시간 지속할 수 있어 에어콘의 다양한 조절이 가능하도록 하고, 압축기와 이를 채용한 에어콘의 불필요한 전력낭비를 줄일 수 있다.

또, 저렴하고 신뢰성 높은 파일로트밸브를 이용하여 슬라이딩밸브의 배면압력을 신속하면서도 정확하게 절환되도록 구성함으로써, 잦은 냉동능력조절기능을 갖는 압축기 또는 에어콘에 널리 적용할 수 있을 뿐만 아니라 이를 채용한 압축기 또는 에어콘 전체의 효율 저하를 미연에 방지할 수 있다.

Description

용량 가변형 로터리 압축기 및 그 운전 방법{CAPACITY VARIABLE TYPE ROTARY COMPRESSOR AND DRIVING METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명 용량 가변형 로터리 압축기를 구비한 에어콘의 계통도,

도 2는 본 발명 용량 가변형 로터리 압축기의 일례를 보인 도 3의 "Ⅱ-Ⅱ"단면도,

도 3은 도 2의 "Ⅰ-Ⅰ"선단면도,

도 4는 본 발명 로터리 압축기의 용량 가변 장치를 파단하여 보인 단면도,

도 5a 및 도 5b는 본 발명 용량 가변형 로터리 압축기에서 파워운전 및 세이빙 운전 과정을 보인 동작도,

도 6은 본 발명 용량 가변형 로터리 압축기의 다른 실시예를 보인 계통도,

도 7은 본 발명 로터리 압축기의 용량 가변 장치에 대한 다른 실시예를 파단하여 보인 단면도,

도 8a 및 도 8b는 본 발명 용량 가변형 로터리 압축기의 다른 실시예에서 파워운전 및 세이빙 운전 과정을 보인 동작도,

도 9는 본 발명 로터리 압축기의 용량 가변 장치에 대한 또다른 실시예를 파단하여 보인 단면도,

도 10a 및 도 10b는 본 발명 용량 가변형 로터리 압축기의 또다른 실시예에 서 파워운전 및 세이빙 운전 과정을 보인 동작도,

도 11a 및 도 11b는 본 발명 용량 가변형 로터리 압축기에서 자동밸브의 동작을 보인 단면도,

도 12 내지 도 14는 본 발명 용량 가변형 로터리 압축기의 압력차유지유닛를 통한 냉동 능력 제어 과정을 보인 개략도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1 : 케이싱 2 : 응축기

3 : 팽창기구 4 : 증발기

5 : 어큐뮬레이터 6 : 응축기 송풍팬

7 : 증발기 송풍팬 10 : 실린더

11 : 베인슬릿 12 : 흡입구

20 : 메인베어링플레이트 21 : 토출구

30 : 서브베어링 31 : 베어링구멍

32 : 베인삽입홈 33 : 고압측 바이패스구멍

34 : 저압측 바이패스구멍 35 : 밸브구멍

40 : 회전축 50 : 롤링피스톤

60 : 베인 70 : 토출밸브

80 : 용적가변유닛 81 : 슬라이딩밸브

82 : 밸브스프링 83 : 밸브스토퍼

83a : 배압통공 90 : 배압절환유닛

91 : 절환밸브조립체 92 : 고압연결관

93 : 저압연결관 94 : 공통연결관

95 : 절환밸브하우징 95a : 고압측 입구

95b : 저압측 입구 95c : 공통측 출구

96 : 절환밸브 97 : 전자석

98 : 절환밸브스프링 110 : 체크밸브

120 : 마그네트밸브 130 : 바이패스관

200 : 자동밸브 210 : 자동밸브하우징

220 : 조절밸브 230 : 조절밸브스프링

240 : 제1 바이패스관 250 : 제2 바이패스관

SP : 가스흡입관 DP : 가스토출관

본 발명은 용량 가변형 로터리 압축기에 관한 것으로, 특히 압축실의 냉매가스를 필요에 따라 배기하여 냉력을 조절할 수 있도록 하는 용량 가변형 로터리 압축기 및 그 운전 방법에 관한 것이다.

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.

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.

이러한 배제용적절환기술을 적용한 로터리 압축기 중에서 최근 압축기의 운전중에 압축을 일시적으로 멈춰서 냉동능력을 제로(zero)로 하는 세이빙운전(이하, '모드0 운전'이라 한다) 기능을 부가하는 것에 의해 통상운전의 100%인 파워운전(이하,'모드1 운전'라 한다)과 조합하여 냉동능력을 제어하는 소위 "디지털 압축기술"이 소개되고 있다.

예컨대 모드1 운전을 7초, 모드0 운전을 3초간 운전하면 합계 10초간의 운전에 의한 냉동능력은 70%이다. 이와 같이 모드1 운전과 모드 0운전을 시간으로 조절하여 냉동능력을 제어하는 압축기를 통칭 '디지털 압축기'라고 하는데, 이러한 디지털 압축기의 특징은 인버터를 필요로 하지 않으므로 원가가 저렴하다는 것에 부가하여 잘 이용하면 효율과 신뢰성에서도 우수하다는 장점이 있다.

그러나, 지금까지 알려진 대부분의 디지털 압축기술은 스크롤 압축기 분야에서는 실용화 단계에 접근하고 있는데 반하여, 로터리 압축기 분야에서는 대체적인 아이디어만 발표되었을 뿐 아직까지는 구체적인 구동메커니즘에 다다르지는 못하고 있는 실정이다.

본 발명은 현재 디지털 압축기술을 로터리 압축기에서도 실용 가능한 메커니즘을 구비한 용량 가변형 로터리 압축기 및 그 운전 방법을 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 증발기에서 연통하는 가스흡입관과 응축기에 연통하는 가스토출관을 구비하는 케이싱과; 롤링피스톤이 선회운동을 하면서 냉매를 압축하도록 그 중앙에 내부공간을 형성하고, 내부공간에 가스흡입관이 연통하도록 반경방향으로 관통하는 흡입구를 형성하며, 롤링피스톤에 반경방향으로 접하여 상기한 내부공간을 압축실과 흡입실로 구획하는 베인을 지지하도록 반경방향으로 베인슬릿을 형성하여 케이싱의 내부에 고정 설치하는 실린더와; 실린더의 상하 양측을 복개하여 함께 내부공간을 형성하고, 한 쪽 베어링플레이트에는 실린더의 내부공간에 연통하여 압축냉매를 토출하도록 토출밸브를 구비한 토출구를 형성하며, 다른 한 쪽 베어링플레이트에는 상기한 베인이 삽입되어 그 베인을 중심으로 양쪽에 각각 실린더의 압축실과 흡입실에 속하는 복수 개의 바이패스구멍을 서로 연통하도록 구비하는 복수 개의 베어링플레이트와; 베어링플레이트의 양쪽 바이패 스구멍을 선택적으로 연통시켜 압축냉매의 일부를 흡입구로 바이패스시키도록 그 베어링플레이트에 결합하는 용적가변유닛과; 용적가변유닛이 압축기의 운전모드에 따라 바이패스구멍을 개폐하도록 상기한 용적가변유닛에 배압을 차별적으로 공급하는 배압절환유닛;을 포함한 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 용량 가변 장치를 제공한다..

또, 증발기에서 연통하는 가스흡입관과 응축기에 연통하는 가스토출관을 구비하는 케이싱과; 롤링피스톤이 선회운동을 하면서 냉매를 압축하도록 그 중앙에 내부공간을 형성하고, 내부공간에 가스흡입관이 연통하도록 반경방향으로 관통하는 흡입구를 형성하며, 롤링피스톤에 반경방향으로 접하여 상기한 내부공간을 압축실과 흡입실로 구획하는 베인을 지지하도록 반경방향으로 베인슬릿을 형성하여 케이싱의 내부에 고정 설치하는 실린더와; 실린더의 상하 양측을 복개하여 함께 내부공간을 형성하고, 한 쪽 베어링플레이트에는 실린더의 내부공간에 연통하여 압축냉매를 토출하도록 토출밸브를 구비한 토출구를 형성하며, 다른 한 쪽 베어링플레이트에는 상기한 베인이 삽입되어 그 베인을 중심으로 양쪽에 각각 실린더의 압축실과 흡입실에 각각 속하는 복수 개의 바이패스구멍을 상호 연통하도록 구비하는 복수 개의 베어링플레이트와; 베어링플레이트의 양쪽 바이패스구멍을 선택적으로 연통시켜 압축냉매의 일부를 흡입구로 바이패스시키도록 그 베어링플레이트에 결합하는 용적가변유닛과; 용적가변유닛이 압축기의 운전모드에 따라 바이패스구멍을 개폐하도록 상기한 용적가변유닛에 배압을 차별적으로 공급하는 배압절환유닛과; 용적가변유닛의 개폐상태를 일정 시간 동안 유지할 수 있도록 냉매 유동을 강제로 제어하 는 압력차유지유닛;을 포함한 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 용량 가변 장치를 제공한다.

또, 로터리 압축기의 기동시 상기 용적가변유닛이 바이패스구멍을 차단한 상태에서 운전을 하여 최대능력을 내는 파워운전 모드와; 파워운전 모드를 진행하면서 적정 냉동능력을 검출하여 냉동능력을 낮출 필요가 있을 때 상기 배압절환유닛에 의해 용적가변유닛이 상기한 복수 개의 바이패스구멍을 서로 연통시켜 실린더의 압축냉매 전체가 실린더의 흡입실로 배제되도록 하는 세이빙운전 모드;를 연속으로 수행하는 것을 특징으로 하는 제1항 또는 제2항의 용량 가변형 로터리 압축기의 운전 방법을 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 용량 가변형 로터리 압축기 및 그 운전 방법을 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명 용량 가변형 로터리 압축기를 구비한 에어콘의 계통도이고, 도 2는 도 3의 "Ⅱ-Ⅱ"단면도이며, 도 3은 도 2의 "Ⅰ-Ⅰ"선단면도이고, 도 4는 용량 가변 장치를 파단하여 보인 단면도이며, 도 5a 및 도 5b는 파워운전 및 세이빙 운전 과정을 보인 동작도이고, 도 6은 다른 실시예를 보인 계통도이며, 도 7은 다른 실시예를 파단하여 보인 단면도이고, 도 8a 및 도 8b는 다른 실시예에서 파워운전 및 세이빙 운전 과정을 보인 동작도이며, 도 9는 또다른 실시예를 파단하여 보인 단면도이고, 도 10a 및 도 10b는 또다른 실시예에서 파워운전 및 세이빙 운전 과정을 보인 동작도이며, 도 11a 및 도 11b는 자동밸브의 동작을 보인 단면도이고, 도 12 내지 도 14는 냉동 능력 제어 과정을 보인 개략도이다.

도 1에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 로터리 압축기는, 가스흡입관(SP)과 가스토출관(DP)을 연통 설치하는 케이싱(1)과, 케이싱(1)의 상측에 설치하여 회전력을 발생하는 전동기구부와, 케이싱(1)의 하측에 설치하여 상기 전동기구부에서 발생한 회전력으로 냉매를 압축하는 압축기구부로 구성한다.

전동구동부는 케이싱(1)의 내부에 고정하여 외부에서 전원을 인가하는 고정자(Ms)와, 고정자(Ms)의 내부에 일정 공극을 두고 배치하여 상기한 고정자(Ms)와 상호 작용하면서 회전하는 회전자(Mr)로 이루어진다.

압축기구부는 환형으로 형성하여 케이싱(1)의 내부에 설치하는 실린더(10)와, 실린더(10)의 상하 양측을 복개하여 함께 내부공간(V)을 이루는 메인베어링플레이트(이하, 메인베어링으로 약칭함)(20) 및 서브베어링플레이트(이하, 서브베어링으로 약칭함)(30)과, 회전자(Mr)에 압입하고 메인베어링(20)와 서브베어링(30)에 지지되어 회전력을 전달하는 회전축(40)과, 회전축(40)의 편심부(41)에 회전 가능하게 결합하여 실린더(10)의 내부공간에서 선회하면서 냉매를 압축하는 롤링피스톤(50)과, 롤링피스톤(50)의 외주면에 압접하도록 실린더(10)에 반경방향으로 이동 가능하게 결합하여 상기 실린더(10)의 내부공간(V)을 흡입실과 압축실로 구획하는 베인(60)과, 메인베어링(20)에 구비한 토출구(21)의 선단에 개폐 가능하게 결합하는 토출밸브(70)를 포함한다.

또, 압축기구부는 서브베어링(10)의 일측에 구비하여 압축실 용량을 가변하는 용적가변유닛(80)과, 용적가변유닛(80)에 연결하여 압축기의 운전모드에 따른 압력차에 의해 상기한 용적가변유닛(80)을 동작시키는 배압절환유닛(90)을 더 포함 하여 이루어진다.

실린더(10)는 도 1 내지 도 4에서와 같이 상기한 롤링피스톤(50)이 상대운동을 할 수 있도록 환형으로 형성하고, 그 일측에는 상기한 베인(60)이 반경방향으로 직선운동을 할 수 있도록 베인슬릿(11)을 선형으로 형성하며, 베인슬릿(11)의 일측에는 가스흡입관(SP)을 연통하는 흡입구(12)를 반경방향으로 관통 형성하여 이루어진다.

서브베어링(30)은 그 중앙에 회전축을 반경방향으로 지지하는 베어링구멍(31)을 구비하는 원판모양으로 형성하고, 실린더(10)의 베인슬릿(11)에 대향하는 부위에는 그 베인(60)의 하단면 일부가 삽입되도록 베인삽입홈(32)을 상기한 베인슬릿(11)과 동일한 형상으로 형성하며, 베인삽입홈(32)의 원주방향 양측에는 각각 실린더(10)의 압축실(V1)과 흡입실(V2)에 연통하는 복수 개의 바이패스구멍(33)(34)을 형성하고, 복수 개의 바이패스구멍(33)(34)이 상호 연통할 수 있도록 상기 서브베어링(30)의 내부에는 후술할 용적가변유닛(80)의 슬라이딩밸브(81)를 미끄러지게 삽입하는 밸브구멍(35)을 평면투영시 상기한 베인슬릿(11) 또는 베인삽입홈(32)과 직교하는 방향으로 형성한다.

바이패스구멍(33)(34)은 대략 축방향으로 일치하도록 형성하되 그 중 한 개(이하, 고압측 바이패스구멍으로 통칭함)의 바이패스구멍(33)는 최대압력각도인 메인베어링(20)의 토출구(21)와 대략 동일하게 형성하는 반면 다른 한 개(이하, 저압측 바이패스구멍으로 통칭함)의 바이패스구멍(34)는 평면투영시 흡입구(12)와 일부가 중첩하도록 형성한다. 또, 바이패스구멍(33)(34)으로의 가스흐름을 원활하게 하 기 위하여는 상기한 실린더(10)의 내경에서 베인(60) 측면부위에 각각 가스안내홈(13b)(13b)을 테이퍼 형상으로 형성하는 것이 바람직하다.

밸브구멍(35)은 서브베어링(30)의 외주면에서 상기한 양쪽 바이패스구멍(33)(34)을 대략 베인슬릿(11) 또는 베인안내홈(32)에 직각인 방향으로 관통 형성하고, 그 개구된 양쪽을 각각 밸브스토퍼()()로 압입하여 밀봉하고, 그 중 저압측 바이패스구멍(34)이 속하는 공간의 주면에는 상기한 흡입구(12)와 연통하도록 균일공(36)을 형성한다.

용적가변유닛(80)은 도 4에서와 같이 상기 밸브구멍(35)에 미끄러지게 삽입하여 상기 배압절환유닛(90)에 의한 압력차에 따라 밸브구멍(35)에서 이동하면서 상기한 복수 개의 바이패스구멍(33)(34)을 상호 개폐하는 슬라이딩밸브(81)와, 슬라이딩밸브(81)의 이동방향을 탄력 지지하여 양단의 압력차가 동일할 때 상기한 슬라이딩밸브(81)가 닫는 위치로 이동하도록 압축스프링으로 된 적어도 한 개의 밸브스프링(82)과, 슬라이딩밸브(81)의 이탈을 방지하도록 상기한 밸브구멍(35)의 양단을 차폐하는 복수 개의 밸브스토퍼(83)(84)로 이루어진다.

슬라이딩밸브(81)는 밸브구멍(35)의 내주면에 미끄럼 접촉하도록 형성하고 밸브구멍(35)의 저압측 공간에 위치하여 상기한 배압절환유닛(90)으로부터 압력을 전달받아 두 바이패스구멍(33)(34)을 폐쇄하는 제1 압력부(81a)와, 밸브구멍(35)의 내주면에 미끄럼 접촉하도록 형성하여 고압측 공간에 위치하고 상기한 배압절환유닛(90)으로부터 압력을 전달받는 제2 압력부(81b)와, 두 압력부(81a)(81b) 사이를 연결하고 그 외주면과 밸브구멍(35) 사이에 상기한 두 바이패스구멍(33)(34)이 연 통하도록 가스통로가 형성되는 연통부(81c)로 이루어진다.

제1 압력부(81a)는 양쪽 바이패스구멍(33)(34)의 직경 보다 길게 형성하고 그 후방단에서 안쪽으로는 상기한 밸브스프링(82)을 삽입하여 고정하도록 스프링고정홈(미부호)을 형성하는 것이 밸브의 길이를 최소화하는데 바람직하다.

고압측 바이패스구멍(33)이 속하는 밸브스토퍼(83)의 중앙에는 후술할 배압절환유닛(90)의 공통연결관(94)이 연결되도록 배압통공을 형성한다.

배압절환유닛(90)은 도 5a 및 도 5b에서와 같이 슬라이딩밸브(81)의 압력부측의 압력을 결정하는 절환밸브조립체(91)와, 절환밸브조립체(91)의 고압측 입구(95a)에 연결하여 고압 분위기를 공급하는 고압연결관(92)과, 절환밸브조립체(91)의 저압측 입구(91b)에 연결하여 저압 분위기를 공급하는 저압연결관(93)과, 절환밸브조립체(91)의 공통측 출구(95c)를 밸브스토퍼(83)의 배압통공(83a)에 연결하여 슬라이딩밸브(81)의 제2 압력부(81b)에 고압 분위기 또는 저압 분위기를 선택적으로 공급하는 공통연결관(94)으로 이루어진다.

절환밸브조립체(91)는 상기한 고압측 입구(95a)와 저압측 입구(95b) 그리고 공통측 출구(95c)를 형성하는 절환밸브하우징(95)과, 절환밸브하우징(95)의 내부에 미끄러지게 결합하여 상기한 고압측 입구(95a)와 공통측 출구(95c) 또는 저압측 입구(95b)와 공통측 출구(95c)를 선택적으로 연결하는 절환밸브(96)와, 절환밸브하우징(95)의 일측에 설치하여 인가된 전원에 의해 상기한 절환밸브(96)를 이동시키는 전자석(97)과, 전자석(97)에 인가되던 전원을 차단할 때 상기한 절환밸브(96)를 복원시키는 절환밸브스프링(98)으로 이루어진다.

전자석(97)은 가급적이면 소형으로서 소비전력이 대략 15Watt/Hour 이하의 적은 사양을 선택하는 것이 신뢰성을 높이고 원가를 낮추며 전기소비를 줄일 수 있어 바람직하다.

고압연결관(92)의 입구단은 가스토출관(DP)의 중간에 연결할 수도 있으나, 경우에 따라서는 케이싱(1)의 내부에 채우는 오일에 잠기도록 그 케이싱(1)의 하반부에 연결하는 것이 상기한 절환밸브조립체(91)의 내부 또는 밸브구멍(35)과 슬라이딩밸브(81) 사이로 오일이 유입되도록 하여 마찰손실이나 가스누설을 차단할 수 있어 바람직하다.

공통연결관(94)은 모세관 등의 세관(細管)을 사용하여 압력 절환을 완만하게 하는 것이 압축기의 진동과 소음을 줄이는데 바람직하다.

도면중 미설명 부호인 2는 응축기, 3은 팽창기구, 4는 증발기, 5는 어큐뮬레이터, 6은 응축기송풍팬, 7은 증발기송풍팬, 13a는 가스안내홈이다.

상기와 같은 본 발명 용량 가변형 로터리 압축기는 다음과 같이 동작한다.

즉, 전동기구부에 전원을 인가하면 회전축(40)이 회전을 하고, 롤링피스톤(50)이 실린더(10)의 내부공간(V)에서 선회운동을 하면서 베인(60)과의 사이에 용적을 형성하여 냉매를 흡입 압축한 후 케이싱(1)의 내부로 토출하며, 이 냉매가스는 가스토출관(DP)을 냉동사이클장치의 응축기(2)로 분출되었다가 팽창기구(3)와 증발기(4)를 차례로 거친후 다시 가스흡입관(SP)을 통해 실린더(10)의 내부공간(V)으로 흡입되는 일련의 과정을 반복한다.

여기서, 용적가변형 압축기는 이를 채용한 에어콘의 운전 상태에 따라 모드0 운전(또는, 세이빙운전)을 하거나 또는 모드1 운전(또는, 파워운전)을 하게 되는데, 이를 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 모드1 운전은 도 5a에서와 같이 파일로트밸브인 배압절환유닛(90)의 전자석(97)에 전원을 오프(OFF)시켜 절환밸브(96)가 절환밸브스프링(98)의 탄성력에 의해 이동하여 저압측 출구(95b)와 공통연결관(95c)이 연통되도록 한다. 그리하여 운전중에 가스흡입관(SP) 또는 증발기(4)를 통과한 저압의 냉매가스가 저압연결관(93)과 공통연결관(94)을 거쳐 슬라이딩밸브(81)의 제2 압력부(81b) 쪽으로 유입되도록 한다. 이때, 절환밸브(96)는 그 제1 압력부(81a) 쪽을 지지하는 절환밸브스프링(98)의 탄성력에 의해 밀려나면서 도면의 좌측으로 이동을 하여 제1 압력부(81a)가 고압측 바이패스구멍(33)을 차단하게 된다. 이렇게 하여 실린더(10)의 압축실(V1)에서 압축되는 냉매가스는 고압측 바이패스구멍(33)이 막힘에 따라 메인베어링(20)의 토출구(21)를 통해 케이싱(1)의 내부로 모두 토출된 후 응축기(2)와 팽창기구(3) 그리고 증발기(4)를 순환하면서 100%의 냉동능력을 발휘하는 압축운전을 하게 된다.

반면, 모드0 운전은 도 5b에서와 같이 파일로트밸브인 배압절환유닛(90)의 전자석(97)에 전원을 온(ON)시켜 절환밸브(96)가 절환밸브스프링(98)의 탄성력을 이기고 이동하여 고압측 출구(95a)와 공통연결관(95c)이 연통되도록 한다. 그리하여 운전중에 가스토출관(DP) 또는 케이싱(1)의 내부에 고압의 냉매가스 또는 오일이 저압연결관(93)과 공통연결관(94)을 거쳐 슬라이딩밸브(81)의 제2 압력부(81b) 쪽으로 유입되도록 한다. 이때, 절환밸브(96)는 제2 압력부(81b)의 압력면이 고압 분위기가 형성됨에 따라 절환밸브스프링(98)의 탄성력을 이기고 도면의 우측으로 이동을 하여 슬라이딩밸브(81)의 연통부(81c)가 고압측 바이패스구멍(33)과 저압측 바이패스구멍(34)의 중간에 위치하면서 두 바이패스구멍(33)(34)을 연통시킨다. 이렇게 하여 실린더(10)의 압축실(V1)에서 압축되는 냉매가스는 고압측 바이패스구멍(33)이 열림에 따라 상대적으로 저압인 실린더(10)의 흡입실(V2)로 이동하였다가 그 일부는 다시 균일공(36)을 통해 흡입구(12)로 역류함으로써 압축기는 일종의 세이빙운전, 즉 운전은 하지만 냉동능력은 제로(0)인 비압축운전을 하게 된다.

한편, 압축기를 정지시키는 경우 모드1 운전 또는 모드0 운전에서 정지시키는 2가지 방법이 있다. 모드1 운전은 압축운전, 모드0 운전은 비압축운전이므로 모드0 운전에서 정지시키는 방법이 압축기의 진동을 대폭 줄일 수 있어 바람직하고, 이때 고압측과 저압측이 압력평형을 이룸에 따라 슬라이딩밸브(81)는 밸브스프링(82)에 의해 다시 도 5a와 같은 상태로 복귀한다.

또, 압축기를 기동시키는 경우도 모드0 운전에서 기동하는 것이 진동을 줄일 수 있어 유리하다. 이후 모드1 운전으로 절환할 때 압축기는 이미 가속하고 있으므로 압축운전이 가능해지면서 쉽게 모드1 운전으로 전환할 수 있다. 이와 같이 모드0 운전에서 기동하는 것이 압축기 기동 측면에서 용이할 뿐만 아니라 급격한 액냉매의 흡입에 의한 고장을 방지할 수 있어 바람직하다. 단, 압축기를 정지시킨 후 장시간(통상 1분 이상)이 경과한 경우에는 고압측과 저압측 사이에 모드0 운전을 유지시킬 수 있는 압력차가 사라짐에 따라 통상의 압축기와 같이 모드1 운전에서 기동시킬 수밖에 없다. 따라서, 모드0 운전을 장시간 유지시키거나 모드1 운전에서 모드0 운전으로의 절환을 더욱 신속하고 용이하게 할 수 있다면 용적 가변형 로터리 압축기를 적용하는 에어콘을 보다 다양하게 운전할 수 있다.

이를 위해, 도 6 또는 도 9에 제시한 바와 같이 압력차유지유닛을 구비한 용적 가변형 로터리 압축기를 고려할 수 있다.

즉, 도 6에 제시한 압력차유지유닛의 일례는 도 1에 제시한 시스템의 저압측, 즉 증발기(4)와 어큐뮬레이터(5) 사이에 제1 냉매유동제어부의 일부를 이루는 체크밸브(110)를 설치하는 반면 고압측, 즉 응축기(2)와 팽창기구(또는 증발기)(3) 사이에 제2 냉매유동제어부의 일부를 이루는 마그네트밸브(단방향 솔레노이드밸브)(120)를 설치한다. 또, 도 7에 도시한 바와같이 체크밸브(110)의 입구측, 즉 체크밸브(110)와 증발기(4)의 사이에서 저압연결관(93)을 분관하여 상기한 배압절환유닛(90)의 저압측 입구(95b)에 연결하는 반면, 역시 체크밸브(110)의 입구측에서 바이패스관(130)을 분관하여 용적가변유닛(80)의 저압측, 즉 밸브구멍(35)의 저압측을 차폐하는 저압측 밸브스토퍼(84)에 연결하여 구성하는 것이다. 이 경우 전술한 균일공(36)은 제거한다.

상기와 같은 본 실시예에 의한 압력차유지유닛은 다음과 같이 동작한다.

먼저, 모드1 운전은 도 8a와 같이 마그네트밸브(120)에 전원을 오프(OFF)하여 응축기(2)와 팽창기구(3) 사이가 개방되도록 한 상태에서 압축기를 운전하면, 그 압축기에서 토출되는 고압의 냉매가 응축기(2)와 마그네트밸브(120)를 통과하여 팽창기구(3)와 증발기(4) 그리고 체크밸브(110)를 통해 압축기의 흡입구(12)로 흡입되는 일련의 과정을 반복한다. 여기서 배압절환유닛(90) 역시 전원이 오프되어 저압연결관(93)과 공통연결관(94)이 연통되면서 슬라이딩밸브(81)가 고압측 바이패스구멍(33)을 차단함으로써 압축기는 지속적으로 100% 냉동능력을 발휘하는 압축운전을 하게 된다.

다음, 모드0 운전은 도 8b에서와 같이 마그네트밸브(120)에 전원을 온(ON)하여 응축기(2)와 팽창기구(3) 사이가 폐쇄되도록 한다. 이와 동시에 배압절환유닛(90) 역시 전원을 인가하여 고압연결관(92)과 공통연결관(94)이 연통되도록 한다. 이렇게 하여 슬라이딩밸브(81)가 밸브스프링(82)을 이기고 도면의 우측으로 이동을 하면서 고압측 바이패구멍(33)과 저압측 바이패스구멍(34)이 연통되도록 개방함으로써 실린더(10)의 압축가스가 압축실(V1)에서 흡입실(V2)로 배제되도록 하여 압축기는 비압축운전을 하게 된다.

이때, 로터리 압축기의 구조적 특성상 압축기가 모드0 운전 또는 정지시 실린더(10) 내의 전역에서 저압분위기가 형성됨에 따라 케이싱(1)의 오일이 베인(60)과 실린더(10)의 베인슬릿(11) 사이, 또는 롤링피스톤(50)과 양측 베어링(20)(30) 사이의 틈새를 통해 실린더(10)의 압축실로 빠르게 유입된다. 이로 인해 실린더(10)내 압력이 상승하여 어큐뮬레이터(5) 방향으로의 역류현상이 발생하나, 어큐뮬레이터(5)의 입구측에 구비한 체크밸브(110)가 이를 차단함에 따라 실린더(10)와 어큐뮬레이터(5) 내의 압력은 단시간에 케이싱(1) 내부 압력, 즉 시스템의 고압측 압력과 거의 동일하게 된다. 이와 함께 마그네트밸브(120)를 폐쇄시키면 결국 압축기와 응축기(또는 마그네트밸브의 입구)(2)는 고압측을, 증발기(또는 마그네트밸브의 출구)(4)와 체크밸브(110) 사이는 저압측을 유지할 수 있고 이러한 압력차는 응 축기(2)와 증발기(4) 등의 온도가 주위의 공기온도와 같게 될 때까지 장시간 유지하게 됨으로써 모드0 운전을 오랫동안(3분 이상) 지속할 수 있다. 또, 모드0 운전으로 절환된 후에 응축기(2)와 증발기(4)의 송풍기(6)(7) 중에서 적어도 어느 한 쪽을 정지 또는 풍량을 저하시키는 경우 이러한 상태를 의도적으로 연장할 수 있다. 여기서, 마그네트밸브(120)는 팽창기구(3)의 출구에 위치시켜도 그 작용 효과는 동일하다.

한편, 도 9에 제시한 다른 실시예는 마그네트밸브를 냉매의 압력차에 의해 자동으로 개폐되는 자동밸브로 대체한 것이다.

즉, 자동밸브(200)는 도 9 내지 도 11b에 도시한 바와 같이 응축기(2) 출구와 증발기 입구(4) 사이의 냉매관(L) 중간에 설치하는 조절밸브하우징(210)과, 조절밸브하우징(210)의 내부에 미끄러지게 삽입하여 양단의 압력차에 따라 상기한 응축기(2) 출구와 증발기(4) 입구 사이를 개폐하도록 통체로 된 조절밸브(220)와, 조절밸브(220)의 일측에 구비하여 밸브 양측이 평형압을 이룰 때 상기한 조절밸브(220)가 냉동사이클의 관로를 폐쇄하도록 복원되는 조절밸브스프링(230)과, 응축기(2) 출구에서 분관하여 조절밸브(220)의 일측에 연통하도록 상기 조절밸브하우징(210)의 일측에 연결하는 제1 바이패스관(240)과, 압축기 입구와 체크밸브(110) 사이에서 분관하여 상기 조절밸브(220)의 타측에 연통하도록 조절밸브하우징(210)의 타측에 연결하는 제2 바이패스관(250)으로 이루어진다.

이 경우에도 증발기(4)와 어큐뮬레이터(5) 사이의 냉매관에는 냉매가스나 오일이 압축기에서 역류하는 것을 차단할 수 있도록 상기한 체크밸브(110)를 설치하 고, 그 체크밸브(110)와 증발기(4)의 사이에 상기한 저압연결관(93)을 연결하는 반면 체크밸브(110)와 어큐뮬레이터(5)의 사이에 상기한 제2 바이패스관(250)을 연결하여 이루어진다.

상기한 바와 같은 본 실시예에 의한 자동밸브는 다음과 같은 작용 효과가 있다.

먼저, 압축기가 모드1 운전을 하는 경우에는 제1 바이패스관(240)이 응축기(2)의 출구와 팽창밸브(3)의 사이에 접속되어 상기한 제1 바이패스관(240)의 압력은 항상 고압측인 반면 제2 바이패스관(250)의 압력은 압축기의 가스흡입관(SP) 또는 증발기(4)의 출구압력과 동일하고 저압측이 된다. 단, 압축기가 모드0 운전을 하는 경우 또는 압축기가 정지하는 경우에는 전술한 바와 같이 체크밸브(110)는 폐쇄되므로 제2 바이패스관(250)은 고압측으로 절환된다.

이와 같이 압축기가 모드1 운전을 할 때 제2 바이패스관(250)의 압력은 저압측인 반면 제1 바이패스관(240)의 압력은 고압측이 되므로 조절밸브(220)의 위치는 제2 바이패스관(250)쪽으로 이동하여 도 11a와 같이 응축기(2)에서 팽창기구(3) 사이의 냉매관(L)은 개방 상태를 유지한다.

다음, 모드1 운전에서 모드0 운전으로 절환하는 경우 또는 압축기가 정지한 경우는 제2 바이패스관(250)이 고압측이 되어 조절밸브(220)의 양단에 작용하는 압력은 공히 고압측이 된다. 따라서 조절밸브(220)는 도 11b에서와 같이 조절밸브스프링(230)의 탄성력에 의해 제1 바이패스관(240)쪽으로 이동하여 응축기(2)에서 팽창기구(3) 사이의 냉매관(L)은 폐쇄된다.

다시, 모드0 운전에서 모드1 운전으로 절환하는 경우 또는 압축기가 재기동하여 모드1 운전으로 절환한 경우는 제2 바이패스관(250)은 저압측으로 되므로 도 11a와 같이 상기한 응축기(2)에서 팽창기구(3) 사이는 개방되고 체크밸브(110)도 함께 개방되어 통상적인 냉동사이클로 돌아가면서 냉매가스는 원활하게 순환한다.

이렇게 마그네트밸브를 대신하여 자동밸브를 사용하는 경우에는 전기회로를 사용하지 않고 모드절환에 따라 자동적으로 시스템 회로를 개폐할 수 있어 에너지를 절감하고 신뢰성을 높이며 원가를 절감할 수 있다.

한편, 용량 가변형 로터리 압축기를 적용한 에어콘에 압력차유지유닛을 장착하는 경우에는 다음과 같은 작용 효과가 있다.

먼저, 전술한 바와 같이 압축기의 모드0 운전을 길게 할 수 있다. 이를 통해 시스템의 냉동능력 하한치를 작게 할 수 있으므로 냉동능력 조정자유도가 큰 시스템을 실현할 수 있다. 또, 냉동능력을 절환하기 위하여 압축기의 모드1 운전과 모드0 운전을 빈번하게 절환할 필요가 없어 배압절환유닛(90)이나 압축기의 수명이 단축되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

다음, 압축기를 정지시킨 상태에서 모드0 운전으로부터 재기동시키는 것이 용이하다. 다만, 지나치게 장시간(예컨대, 10분 이상) 모드0 운전을 하는 경우 고저압력차를 유지할 수 없어 자동으로 모드1 운전으로 전환된 후 이 상태에서 기동을 하게 된다. 자동밸브를 적용한 시스템에서는 고저압력차가 작게 되는 시스템 회로가 자동으로 도 11a와 같이 개방되므로 시스템의 평형압력이 신속하게 진행될 수 있다.

다음, 통상 압력차유지유닛을 구비하지 않은 압축기에서는 일단 압축기가 정지되면 고저압력차가 없어지면서 시스템이 평형압력을 이루기까지 대기하여야 하나, 압력차유지유닛을 구비한 압축기의 경우에는 모드0 운전을 유지하거나 모드0 운전으로 절환하여 압축기를 기동하면 극히 단시간(10초 혹은 1분 이내)에 기동을 할 수 있다. 역으로 비교적 장시간 정지하고 있어도 모드0 운전이 유지되어 있으면 이 모드로 기동이 가능하다. 또, 압축기를 정지시켜서 냉동능력을 제로(zero)로 전환함으로써 냉동능력제어를 보다 폭넓게 실시할 수 있다.

다음, 모드0 운전중에는 체크밸브(110)와 마그네트밸브(120)가 빠르게 폐쇄되므로 응축기(2)에서 증발기(4)로의 냉매 이동, 또는 압축기에서 증발기(4)로의 가스역류가 없게 되는데, 이는 모드1 운전에서 모드0 운전으로 절환하는 것에 의하여 발생하는 냉동사이클의 에너지 손실이 없고, 다시 모드0 운전에서 모드1 운전으로 절환할 때에 순간적으로 모드1 운전 상태로 돌아감에 따라 시스템 효율을 크게 높일 수 있다.

여기서, 모드0 운전을 어느 정도 길게 계속하여야 하는가, 또는 압축기를 정지한 후 모드0 운전에서 기동이 가능한가 등은 모드0 운전을 유지하는 고저압력차가 존재하는가에 의해 결정된다. 이 고저압력차는 대략 차압센서를 이용하거나 또는 압축기가 모드1 운전에서 모드0 운전으로 절환되어 운전 계속한 시간, 또는 압축기를 정지하고 있는 시간을 검출하거나 또는 응축기와 증발기의 온도를 검출하여 규정의 온도범위이면 유효한 고저압력차가 있다고 판단하는 방법 등이 있는데 특히 응축기와 증발기의 온도를 검출하는 방법이 가장 경제적으로 유리하다.

한편, 본 발명의 용량 가변형 로터리 압축기의 냉동능력을 제어하는 과정을 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 압축기를 기동시키면 모드1 운전으로 시스템은 비정상 냉동사이클에서 정상사이클로 이어져서 시스템은 거의 정상운전을 계속한다. 실내온도가 소요의 온도에 가까워지면 모드1 운전으로는 능력이 과대하므로 서서히 냉동능력을 저하하여 소요의 온도에 안정시킬 필요가 있다. 예컨대, 냉동능력(Qm)을 80%로 저하시킨 경우는 모드1 운저노가 모드0 운전의 운전시간비율(m)을 4:1로 하면 된다.

즉, m = 모드1/(모드1+모드0) = 0.8

냉동능력(Qm) = 0.8 × 100% = 80% 이다.

그리고 냉동능력을 저하하는 경우, 가령 Qm = 20% 로 하려면 m = 0.2로 하여야 한다. 이는 모드1 운전과 모드0 운전으로 운전시간비율(m)을 1:4로 하면 된다.

여기서, 모드S(정지)가 사용되는 경우는 모드0 운전 대신에 모드S를 치환하여 사용하면 된다. 모드0에서 압축기를 능력제어하는 경우는 무부하운전에 있어서도 부품의 접동손실, 모터손실에 더하여 가스저항손실이 있으며, 모드1 운전중의 소비전력의 적어도 10% 이상의 소비전력이 필요하게 된다. 이것과 비교하여 모드S에서는 압축기가 정지하므로 손실은 제로(zero)이다.

본 발명에 의한 용적 가변형 로터리 압축기를 구비한 에어콘의 냉동 능력 제에 방법은 다음과 같다.

도 12 내지 도 14는 냉동 능력 제어를 위한 모드의 사용방법을 구체적으로 제시한 것이다.

먼저, 도 12는 모드1 운전의 상태에서 정지중인 압축기가 기동하여 모드S에서 모드1 운전으로 전환된다.

그 후, 모드1 운전을 계속하면 시스템의 열교환기나 압축기 등의 온도와 압력은 안정된다. 실내온도가 설정한 온도에 가까우면 능력조정을 위하여 압축기를 정지하지 않고 모드1 운전과 모드0 운전의 사이에서 절환을 반복하여 실내온도와 설정온도의 차이를 작게 한다. 즉, 도 13a에서와 같이 모드1 운전과 모드0 운전의 운전시간비율(m)을 조정하여 압축기 냉동능력을 제어하여 실내온도를 설정온도로 안정시킨다.

여기서, 시스템이 압력유지장치를 가지는 경우는 전술한 바와 같이 압축기가 정지한 후에 단시간에 기동을 할 수 있다. 도 13b에서와 같이 모드0 운전 대신에 모드S 운전을 사용하고, 모드0 운전과 모드S 운전을 병용하는 것이다. 즉, 모드1 운전과 모드S 운전의 절환에는 도중에 모드0 운전을 삽입하는 방법이 모드1 운전과 모드S 운전의 사이에서 직접 모드를 절환하는 방법과 비교할 때 압축기를 기동할 때나 정지할 때 진동이 적고 기동도 용이하다.

또, 압축기를 정지하는 경우는 도 14에서와 같이 모드0 운전중인 경우는 그대로 정지하고, 모드1 운전중인 경우는 모드0 운전으로 절환해서부터 전원을 오프(Off)하는 방법이 전술한 바와 같이 정지에 따라서 발생하는 진동을 대폭 작게 할 수 있는 것이다.

이렇게, 본 발명의 용량 가변형 로터리 압축기는 모드1 운전과 모드0 운전을 빈번하게 절환하여 냉동능력을 제어함과 아울러 모드1 운전과 모드0 운전에 추가하 여 모드S도 추가할 수 있는 것으로, 통상 펄스식능력제어(Pulse Capacity Modulation)라고 할 수 있고 각각의 모드에서의 운전시간을 바꾸는 것에 의하여 냉동능력을 100%에서 20% 정도의 범위에서 임의로 제어할 수 있어 인버터 로터리 압축기에 비해 원가를 현저하게 낮출 수 있을 뿐만 아니라 효율이 높고 신뢰성이 우수하다.

본 발명에 의한 용량 가변형 로터리 압축기 및 그 운전 방법은, 서브베어링에 베인을 사이에 두고 실린더의 압축실과 흡입실을 연통하는 바이패스구멍을 형성하고, 그 바이패스구멍을 개폐하는 슬라이딩밸브를 설치하며, 그 슬라이딩밸브가 용적배제운전을 지속할 수 있도록 압력차유지장치를 부가함으로써, 압축기의 용적배제운전시 냉동능력저하율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 용적배제운전을 장시간 지속할 수 있어 에어콘의 다양한 조절이 가능하도록 하고, 압축기와 이를 채용한 에어콘의 불필요한 전력낭비를 줄일 수 있다.

Claims

증발기에서 연통하는 가스흡입관과 응축기에 연통하는 가스토출관을 구비하는 케이싱과;

롤링피스톤이 선회운동을 하면서 냉매를 압축하도록 그 중앙에 내부공간을 형성하고, 내부공간에 가스흡입관이 연통하도록 반경방향으로 관통하는 흡입구를 형성하며, 롤링피스톤에 반경방향으로 접하여 상기한 내부공간을 압축실과 흡입실로 구획하는 베인을 지지하도록 반경방향으로 베인슬릿을 형성하여 케이싱의 내부에 고정 설치하는 실린더와;

실린더의 상하 양측을 복개하여 함께 내부공간을 형성하고, 한 쪽 베어링플레이트에는 실린더의 내부공간에 연통하여 압축냉매를 토출하도록 토출밸브를 구비한 토출구를 형성하며, 다른 한 쪽 베어링플레이트에는 상기한 베인이 삽입되어 그 베인을 중심으로 양쪽에 각각 실린더의 압축실과 흡입실에 속하는 복수 개의 바이패스구멍을 서로 연통하도록 구비하는 복수 개의 베어링플레이트와;

베어링플레이트의 양쪽 바이패스구멍을 선택적으로 연통시켜 압축냉매의 일부를 흡입구로 바이패스시키도록 그 베어링플레이트에 결합하는 용적가변유닛과;

용적가변유닛이 압축기의 운전모드에 따라 바이패스구멍을 개폐하도록 상기한 용적가변유닛에 배압을 차별적으로 공급하는 배압절환유닛;을 포함한 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 용량 가변 장치.
증발기에서 연통하는 가스흡입관과 응축기에 연통하는 가스토출관을 구비하는 케이싱과;

롤링피스톤이 선회운동을 하면서 냉매를 압축하도록 그 중앙에 내부공간을 형성하고, 내부공간에 가스흡입관이 연통하도록 반경방향으로 관통하는 흡입구를 형성하며, 롤링피스톤에 반경방향으로 접하여 상기한 내부공간을 압축실과 흡입실로 구획하는 베인을 지지하도록 반경방향으로 베인슬릿을 형성하여 케이싱의 내부에 고정 설치하는 실린더와;

실린더의 상하 양측을 복개하여 함께 내부공간을 형성하고, 한 쪽 베어링플레이트에는 실린더의 내부공간에 연통하여 압축냉매를 토출하도록 토출밸브를 구비한 토출구를 형성하며, 다른 한 쪽 베어링플레이트에는 상기한 베인이 삽입되어 그 베인을 중심으로 양쪽에 각각 실린더의 압축실과 흡입실에 각각 속하는 복수 개의 바이패스구멍을 상호 연통하도록 구비하는 복수 개의 베어링플레이트와;

베어링플레이트의 양쪽 바이패스구멍을 선택적으로 연통시켜 압축냉매의 일부를 흡입구로 바이패스시키도록 그 베어링플레이트에 결합하는 용적가변유닛과;

용적가변유닛이 압축기의 운전모드에 따라 바이패스구멍을 개폐하도록 상기한 용적가변유닛에 배압을 차별적으로 공급하는 배압절환유닛과;

용적가변유닛의 개폐상태를 일정 시간 동안 유지할 수 있도록 냉매 유동을 강제로 제어하는 압력차유지유닛;을 포함한 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 용량 가변 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

바이패스구멍 중에서 고압측에 위치하는 한 개는 대체로 토출구와 동일한 축 선상에 형성하는 반면 다른 한 개는 대체로 흡입구와 중접되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 용량 가변 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

복수 개의 바이패스구멍이 서로 연통하도록 베어링플레이트에는 밸브구멍을 형성하고, 그 밸브구멍에 상기한 용적가변유닛을 설치하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 용량 가변 장치.
제4항에 있어서,

용적가변유닛은 밸브구멍에 미끄러지게 삽입하여 상기 배압절환유닛에 의한 압력차에 따라 밸브구멍에서 이동하면서 상기한 바이패스구멍을 개폐하는 슬라이딩밸브와, 슬라이딩밸브의 이동방향을 탄력 지지하여 양단의 압력차가 동일할 때 상기한 슬라이딩밸브가 닫는 위치로 이동하도록 하는 적어도 한 개의 밸브스프링과, 슬라이딩밸브의 이탈을 방지하도록 상기한 밸브구멍을 차폐하는 밸브스토퍼로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 용량 가변 장치.
제5항에 있어서,

슬라이딩밸브는 바이패스구멍의 양측에 위치하여 밸브구멍의 내주면에 미끄 럼 접촉하도록 형성하고 배압절환유닛을 통해 압력을 전달받아 이동하면서 적어도 한 개가 바이패스구멍을 개폐할 수 있도록 형성하는 복수 개의 압력부와, 복수 개의 압력부 사이를 연결하고 그 외주면과 밸브구멍 사이에 복수 개의 바이패스구멍이 연통하도록 가스통로가 형성되는 연통부로 이루어진 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 용량 가변 장치.
제6항에 있어서,

밸브구멍은 양측면 중에서 적어도 어느 한 쪽에는 배압절환유닛의 출구에 연통하는 배압통공을 형성하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 용량 가변 장치.
제7항에 있어서,

밸브구멍은 양측면 중에서 다른 한 쪽은 저압측에 위치하는 바이패스구멍을 실린더의 흡입구에 연통하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 용량 가변 장치.
제7항에 있어서,

밸브구멍의 양측면 중에서 다른 한 쪽은 압력차유지유닛에 의해 저압을 이루는 냉매관의 중간에 연통하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 용량 가변 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

배압절환유닛은 슬라이딩밸브의 압력부측의 압력을 결정하는 절환밸브조립체와, 절환밸브조립체의 고압측 입구에 연결하여 고압 분위기를 공급하는 고압연결관과, 절환밸브조립체의 저압측 입구에 연결하여 저압 분위기를 공급하는 저압연결관과, 절환밸브조립체의 공통측 출구를 밸브구멍에 연결하여 슬라이딩밸브의 압력부에 고압 분위기 또는 저압 분위기를 공급하는 공통연결관으로 이루어진 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 용량 가변 장치.
제10항에 있어서,

절환밸브조립체는 상기한 고압측 입구와 저압측 입구 그리고 공통측 출구를 형성하는 절환밸브하우징과, 절환밸브하우징의 내부에 미끄러지게 결합하여 상기한 고압측 입구와 공통측 출구 또는 저압측 입구와 공통측 출구를 선택적으로 연결하는 절환밸브와, 절환밸브하우징의 일측에 설치하여 인가된 전원에 의해 상기한 절환밸브를 이동시키는 전자석과, 전자석에 인가되던 전원을 차단할 때 상기한 절환밸브를 복원시키는 탄성부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 용량 가변 장치.
제11항에 있어서,

고압연결관은 가스토출관의 중간에 연결하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 용량 가변 장치.
제11항에 있어서,

고압연결관은 케이싱의 내부에 채우는 오일에 잠기도록 그 케이싱의 하반부에 연결하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 용량 가변 장치.
제11항에 있어서,

압력차유지유닛은 압축기의 입구와 증발기의 출구 사이에 설치하여 압축기가 운전중이고 바이패스구멍이 폐쇄일 때는 상기한 압축기와 증발기 사이의 관로를 개방하여 저압부를 형성하는 반면 바이패스구멍이 개방일 때는 상기한 관로를 폐쇄하여 고압부를 형성하는 제1 냉매유동제어부와,

증발기의 입구와 응축기의 출구 사이에 설치하여 압축기가 운전중일고 바이패스구멍이 폐쇄일 때는 상기한 증발기와 응축기 사이의 관로를 개방하여 고압부를 형성하는 반면 바이패스구멍이 개방일 때는 상기한 관로를 폐쇄하여 저압부를 형성하는 제2 냉매유동제어부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 용량 가변 장치.
제14항에 있어서,

제1 냉매유동제어부는 압축기 입구와 증발기 출구 사이의 냉매관 중간에 설치하여 그 입구와 출구 사이의 압력차에 따라 자동으로 개폐하면서 역류를 차단하는 체크밸브와, 체크밸브 입구측에서 분관하여 배압절환유닛의 저압측 입구에 연통하는 저압연결관과, 체크밸브의 입구측에서 분관하여 용적가변유닛의 밸브구멍에 연통하는 바이패스관으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 용량 가변 장치.
제15항에 있어서,

제2 냉매유동제어부는 증발기 입구와 응축기 출구 사이의 냉매관 중간에 설치하여 그 냉매관을 인가된 전원에 의해 자동으로 개폐하는 솔레노이드밸브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 용량 가변 장치.
제14항에 있어서,

제1 냉매유동제어부는 압축기 입구와 증발기 출구 사이의 냉매관 중간에 설치하여 그 입구와 출구 사이의 압력차에 따라 자동으로 개폐하면서 역류를 차단하는 체크밸브와, 체크밸브 입구측에서 분관하여 배압절환유닛의 저압측 입구에 연통하는 저압연결관으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 용량 가변 장치.
제17항에 있어서,

제2 냉매유동제어부는 증발기 입구와 응축기 출구 사이의 냉매관 중간에 설치하는 조절밸브하우징과, 조절밸브하우징의 내부에 미끄러지게 삽입하여 양단의 압력차에 따라 상기한 증발기 입구와 응축기 출구를 개폐하는 조절밸브와, 조절밸브의 일측에 구비하여 밸브 양측이 평형압을 이룰 때 상기한 조절밸브가 관로를 폐 쇄하도록 복원되는 탄성부재와, 응축기 출구에서 분관하여 조절밸브의 일측에 연통하도록 상기 조절밸브하우징의 일측에 연결하는 제1 바이패스관과, 압축기 입구와 체크밸브 사이에서 분관하여 상기 조절밸브의 타측에 연통하도록 조절밸브하우징의 타측에 연결하는 제2 바이패스관으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 용량 가변 장치.
제11항에 있어서,

공통연결관은 세관(細管)으로 형성하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 용량 가변 장치.
압축기의 기동시 용적가변유닛이 바이패스구멍을 차단한 상태에서 운전을 하여 최대능력을 내는 파워운전 모드와;

파워운전 모드를 진행하면서 적정 냉동능력을 산출하여 냉동능력을 낮출 필요가 있을 때 배압절환유닛에 의해 상기 용적가변유닛이 상기한 복수 개의 바이패스구멍을 서로 연통시켜 실린더의 압축냉매 전체가 실린더의 흡입실로 배제되도록 하는 세이빙운전 모드;를 연속으로 수행하는 것을 특징으로 하는 제1항 또는 제2항의 용량 가변형 로터리 압축기의 운전 방법.
제20항에 있어서,

세이빙운전 모드는 고압측과 저압측 사이의 압력차가 있느냐를 검출하여 지 속 여부를 결정하는 것을 특징으로 용량 가변형 로터리 압축기의 운전 방법.
제21항에 있어서,

고압측과 저압측 사이의 압력차는 응축기와 증발기의 온도를 검출하여 규정의 온도범위이면 유효한 고저압력차가 있다고 판단하여 세이빙운전을 연장하는 것을 특징으로 하는 용량 가변형 로터리 압축기의 운전 방법.
제22항에 있어서,

세이빙운전 모드는 압력차유지유닛을 통해 냉동사이클의 고압측과 저압측 간 압력차를 유지하여 운전시간을 길게 연장하는 것을 특징으로 하는 용량 가변형 로터리 압축기의 운전 방법.
제23항에 있어서,

세이빙운전 모드는 냉동사이클의 응축기 또는 증발기의 송풍기 중에서 적어도 어느 한 쪽 송풍기를 정지시키거나 또는 풍량을 저하시켜 고압측과 저압측 간 압력차를 유지하여 운전시간을 연장하는 것을 특징으로 하는 용량 가변형 로터리 압축기의 운전 방법.
제20항에 있어서,

압축기의 기동시 파워운전 모드를 수행하기 전에 세이빙운전 모드를 먼저 수 행하여 기동하는 것을 특징으로 하는 용량 가변형 로터리 압축기의 운전 방법.
제20항에 있어서,

세이빙운전 모드는 복수 개의 바이패스구멍이 서로 연통되도록 압축기를 정지시키는 것과 병용하여 운전하는 것을 특징으로 하는 용량 가변형 로터리 압축기의 운전 방법.