KR20060035491A - 용량가변형 복식 로터리 압축기의 오일 공급 구조 - Google Patents

용량가변형 복식 로터리 압축기의 오일 공급 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 용량가변형 복식 로터리 압축기의 오일 공급 구조에 관한 것으로, 각 베인슬릿을 중심으로 양측에 흡입구와 토출포트를 각각 구비한 제1 실린더 및 제2 실린더와, 제1 실린더 및 제2 실린더의 각 베인슬릿에 반경방향으로 미끄러지게 삽입하는 제1 베인 및 제2 베인과, 제1 베인 및 제2 베인과 각각 압접하도록 회전축의 각 편심부에 삽입하여 상기한 제1 실린더 및 제2 실린더의 내부에서 선회운동을 하면서 냉매를 압축하는 제1 롤링피스톤 및 제2 롤링피스톤과, 어느 한 쪽 실린더의 흡입구에 연결하여 그 흡입구에 흡입압 또는 토출압의 냉매를 교차 공급하는 실린더압력 가변수단과, 실린더압력 가변수단을 구비한 실린더의 베인슬릿과 연결하여 상기한 실린더압력 가변수단과 함께 연동되면서 흡입압과 토출압의 냉매를 교차 공급하는 베인압력 가변수단과, 베인압력 가변수단을 구비한 실린더의 베인슬릿과 이에 결합하는 베인 사이에 설치하여 상기한 베인을 지지하는 베인지지수단을 포함한 용량가변형 복식 로터리 압축기에 있어서, 베인슬릿에는 각각의 베인에 의해 개폐되어 케이싱 내부의 오일을 선택적으로 공급할 수 있도록 급유구멍을 연통하여 구비함으로써, 베인과 베인슬릿 사이의 마모를 줄여 압축기의 신뢰성을 높이고 베인이 압력변화에 따라 신속하고 정확하게 동작하도록 하여 압축기의 성능을 높일 수 있다.

Description

용량가변형 복식 로터리 압축기의 오일 공급 구조{OIL SUPPLY STRUCTURE FOR CAPACITY VARIABLE TYPE TWIN ROTARY COMPRESSOR}
도 1은 선출원한 용량가변형 복식 로터리 압축기에서 용량가변을 위한 계통도,
도 2는 선출원한 용량가변형 복식 로터리 압축기의 일례를 보인 종단면도,
도 3 내지 도 6은 선출원한 용량가변형 복식 로터리 압축기에서 각각의 운전상태에 따른 베인의 변화를 보인 평면도,
도 7 및 도 8은 본 발명 용량가변형 복식 로터리 압축기의 오일 공급 구조에 대한 요부를 보인 종단면도 및 평면도,
도 9a 및 도 9b는 본 발명 용량가변형 복식 로터리 압축기에서 운전 상태에 따른 오일 공급 구조의 변화를 보인 개략도.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
110 : 제1 압축기구부 120 : 제2 압축기구부
121 : 제2 실린더 121a : 제2 베인슬릿
121d : 확장홈 122 : 서브베어링
122b : 급유구멍 123 : 제2 롤링피스톤
124 : 제2 베인 125 : 제2 지지스프링
126 : 스토퍼 127 : 실링부재
140 : 냉매절환밸브 152 : 냉매안내관
본 발명은 용량가변형 복식 로터리 압축기에 관한 것으로, 특히 베인의 후면을 밀봉하여 작동가스로 상기한 베인을 전후진시키는 경우 압축기의 운전 상태에 따라 베인과 베인슬릿 사이에 오일을 선택적으로 공급할 수 있도록 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기의 오일 공급 구조에 관한 것이다.
일반적으로 압축기는 기계적 에너지를 압축성 유체의 압축에너지로 변환시키는 것으로, 통상 왕복동식 및 스크롤식 및 원심식 그리고 베인식으로 구분할 수 있다. 로터리 압축기는 주로 에어콘과 같은 공기조화기에 적용하는 것으로, 최근 들어 에어콘의 기능이 다양해지는 추세에 부응하여 로터리 압축기도 용량을 가변할 수 있는 제품을 요구하는 실정이다. 이를 위해 압축기의 회전수를 제어하여 압축기 용량을 가변하는 방식이 주로 알려져 있으나 이는 복잡한 제어기(controller)를 구비하여야 하므로 제품가격이 상승하는 요인이 되었던 바 저렴하면서도 안정성이 있는 용량 가변 장치를 제공할 필요가 있다. 이에 본 출원인은 출원번호 2004-63566호로 출원한 "용량가변형 복식 로터리 압축기 및 그 운전 방법 및 이를 적용한 에어콘의 운전 방법을 제시하였다.
도 1 및 도 2는 선출원한 복식 로터리 압축기의 일례를 보인 계통도 및 종단 면도이고, 도 3 내지 도 5는 선출원한 용량가변형 복식 로터리 압축기에서 각각의 운전상태에 따른 베인의 변화를 보인 평면도이다.
이에 도시한 바와 같이 종래의 복식 로터리 압축기는, 도 1에서와 같이 가스흡입관(SP)과 가스토출관(DP)을 연통 설치하는 케이싱(1)과, 케이싱(1)의 상측에 설치하여 회전력을 발생하는 전동기구부(2)와, 케이싱(1)의 하측에 상하로 설치하여 상기 전동기구부(2)에서 발생하는 회전력을 회전축(3)에 의해 전달받아 냉매를 각각 압축하는 제1 압축기구부(110) 및 제2 압축기구부(120)와, 가스흡입관(SP)과 각 압축기구부(110)(120) 사이에 설치하여 흡입냉매에서 액냉매를 분리하는 한 개의 어큐뮬레이터(130)와, 어큐뮬레이터(130)의 출구와 가스토출관(DP)의 사이에 설치하여 냉매를 절환하면서 제2 압축기구부(120)에 공급하도록 4방밸브로 된 냉매절환밸브(140)를 포함하고 있다. 여기서, 어큐뮬레이터(130)의 제1 출구(131)는 후술할 실린더(111)의 흡입구(111b)에 연결하고, 어큐뮬레이터(130)의 제2 출구(132)는 후술할 냉매절환밸브(140)의 흡입측 입구(141)에 제3 냉매안내관(163)으로 연결하고 있다.
제1 압축기구부(110)는 환형으로 형성하여 케이싱(1)의 내부에 설치하는 제1 실린더(111)와, 제1 실린더(111)의 상하 양측을 복개하여 함께 제1 내부공간(V1)을 이루면서 상기한 회전축(3)을 반경방향으로 지지하는 메인베어링(112) 및 미들베어링(113)과, 회전축(3)의 상측 편심부에 회전 가능하게 결합하여 제1 실린더(111)의 제1 내부공간(V1)에서 선회하면서 냉매를 압축하는 제1 롤링피스톤(114)과, 제1 롤링피스톤(114)의 외주면에 압접하도록 제1 실린더(111)에 반경방향으로 이동 가능 하게 결합하여 상기 제1 실린더(111)의 제1 내부공간(V1)을 제1 흡입실과 제1 압축실로 각각 구획하는 제1 베인(115)과, 제1 베인(115)의 후방측을 탄력 지지하도록 압축스프링으로 된 제1 베인스프링(116)과, 메인베어링(112)의 중앙부근에 구비한 제1 토출포트(12a) 선단에 개폐 가능하게 결합하여 제1 내부공간(V1)의 압축실에서 토출되는 냉매가스의 토출을 조절하는 제1 토출밸브(15)로 구성하고 있다.
제1 실린더(111)는 제1 내부공간(V1)을 이루는 내주면의 일측에 상기한 제1 베인(115)이 반경방향으로 왕복운동을 하도록 제1 베인슬릿(111a)을 형성하고, 제1 베인슬릿(111a)의 일측에는 냉매를 제1 내부공간(V1)으로 유도하는 제1 흡입구(111b)를 반경방향으로 형성하며, 제1 베인슬릿(111a)의 타측에는 냉매를 케이싱(1)의 내부로 토출하는 제1 토출홈(111c)을 축방향으로 형성하고 있다.
제1 베인슬릿(111a)은 그 내부에 상기한 제1 베인(115)을 반경방향으로 미끄러지게 삽입하여 설치하고, 그 후방단에는 케이싱(1)의 내부와 연통하여 상기한 제1 베인(115)의 후방측이 케이싱(1)의 내부압력에 영향을 받도록 제1 확장홈(111d)을 형성하며, 그 후방측, 즉 제1 확장홈(111d)에는 상기한 제1 베인(115)을 탄력적으로 지지하도록 압축스프링으로 된 제1 베인스프링(116)을 설치하여 이루어져 있다.
제1 흡입구(111b)는 제1 실린더(111)의 외주면에서 내주면으로 관통하도록 반경방향으로 형성하고, 그 입구단이 상기한 어큐뮬레이터(130)의 제1 출구(131)에 직접 연통하여 이루어져 있다.
제2 압축기구부(120)는 환형으로 형성하여 케이싱(1) 내부의 제1 실린더 (111) 하측에 설치하는 제2 실린더(121)와, 제2 실린더(121)의 상하 양측을 복개하여 함께 제2 내부공간(V2)을 이루면서 상기한 회전축(3)을 반경방향 및 축방향으로 지지하는 미들베어링(113) 및 서브베어링(122)과, 회전축(3)의 하측 편심부에 회전 가능하게 결합하여 제2 실린더(121)의 제2 내부공간(V2)에서 선회하면서 냉매를 압축하는 제2 롤링피스톤(123)과, 제2 롤링피스톤(123)의 외주면에 압접하도록 제2 실린더(121)에 반경방향으로 이동 가능하게 결합하여 상기 제2 실린더(121)의 제2 내부공간(V2)을 제2 흡입실과 제2 압축실로 각각 구획하는 제2 베인(124)과, 제2 베인(124)의 후방측을 탄력 지지하도록 압축스프링으로 된 제2 베인스프링(125)과, 서브베어링(122)의 중앙부근에 구비한 제2 토출포트(122a) 선단에 개폐 가능하게 결합하여 제2 압축실에서 토출되는 냉매가스의 토출을 조절하는 제2 토출밸브(125)로 구성하고 있다.
제2 실린더(121)는 제2 내부공간(V2)을 이루는 내주면의 일측에 상기한 제2 베인(124)이 반경방향으로 왕복운동을 하도록 제2 베인슬릿(121a)을 형성하고, 제2 베인슬릿(121a)의 일측에는 냉매를 제2 내부공간(V2)으로 유도하는 제2 흡입구(121b)를 반경방향으로 형성하며, 제2 베인슬릿(121a)의 타측에는 냉매를 케이싱(1)의 내부로 토출하는 제2 토출홈(121c)을 축방향으로 형성하고 있다.
제2 베인슬릿(121a)은 그 내부에 상기한 제2 베인(124)을 반경방향으로 미끄러지게 삽입하여 설치하고, 그 후방단에는 상기한 제2 베인(124)의 후방측이 미들베어링(113)과 서브베어링(122)에 의해 밀봉되는 제2 확장홈(121d)을 형성하며, 제2 베인슬릿(121a)의 후방측, 제2 확장홈(121d)에는 상기한 제2 베인(124)을 탄력적 으로 지지하도록 압축스프링으로 된 제2 베인스프링(125)을 설치하고, 그 입구단에는 후술할 냉매절환밸브(140)의 베인측 출구(143)에 제2 냉매안내관(152)으로 연결하여 이루어져 있다. 또, 제2 베인슬릿(121a)에는 제2 베인스프링(125)이 밀착권까지 압축되는 것을 방지하도록 제2 베인(124)의 후퇴거리를 제한하는 스토퍼(미도시)를 구비하고 있다.
제2 흡입구(121b)는 제2 실린더(121)의 외주면에서 내주면으로 관통하도록 반경방향으로 형성하고, 그 입구단이 후술할 냉매절환밸브(140)의 실린더측 출구(142)에 제1 냉매안내관(151)으로 연결하여 이루어져 있다.
한편, 냉매절환밸브(140)는 흡입측 입구(141)를 형성하여 어큐뮬레이터(130)의 제1 출구(131)에 연결하고, 실리더측 출구(142)를 형성하여 제2 실린더(121)의 흡입구(121b)에 연결하며, 베인측 출구(143)를 형성하여 제2 실리더(121)의 베인슬릿(121a)에 연결하고, 토출측 입구(144)를 형성하여 가스토출관(DP)의 중간에서 분관한 바이패스관(154)을 연결하여 이루어져 있다.
도면중 미설명 부호인 2a는 고정자, 2b는 회전자, 160은 가스토출관과 바이패스관의 연결을 개폐하는 토출측 개폐밸브이다.
상기와 같은 선출원한 용량가변형 복식 로터리 압축기는 다음과 같은 작용 효과가 있다.
즉, 전동기구부(2)의 고정자(2a)에 전원을 인가하여 회전자(2b)가 회전하면, 회전축(3)이 회전자(2b)와 함께 회전하면서 전동기구부(2)의 회전력을 제1 압축기구부(110)와 제2 압축기구부(120)에 전달하고, 에어콘에서의 필요 용량에 따라 제2 압축기구부(120)가 파워운전을 하여 대용량의 냉력을 발생하거나 세이빙운전을 실시하여 소용량의 냉력을 발생한다.
여기서, 제1 압축기구부(110)는 정상적인 파워운전을 수행하는 반면, 제2 압축기구부(120)는 에어콘의 필요 용량에 따라 가변운전을 반복하는 경우를 예로 들어 본 발명의 용량가변형 복식 로터리 압축기의 운전을 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.
예컨대, 제1 압축기구부(110)는 제1 실린더(111)의 흡입구(111b)에는 항상 평형압(Pb)의 냉매가 공급되도록 조절하는 한편 제1 베인(115)은 제1 베인스프링(116)에 의해 제1 롤링피스톤(114)의 외주면에 항상 접촉하도록 함으로써 제1 내부공간(V1)의 압축실과 흡입실이 분리되어 정상적으로 압축이 진행되도록 한다.
이와 함께, 도 3에서와 같이 제2 압축기구부(120)가 기동상태인 경우에는 냉매절환밸브(140)의 흡입측 입구(141)와 실린더측 출구(142)를 연통시켜 점차 낮아질 평형압(Pb) 상태의 냉매가스가 제2 실린더(121)의 흡입구(121b)를 통해 제2 내부공간(V2)으로 흡입되도록 하는 반면 냉매절환밸브(140)의 토출측 입구(144)와 베인측 출구(143)를 연통시켜 점차 높아질 평형압(Pb) 상태의 냉매가스가 제2 실린더(121)의 베인슬릿(121a)으로 흡입되도록 하나, 케이싱(1) 내부의 압력이 아직 평형압(Pb) 상태를 유지함에 따라 제2 베인(124)의 후방단을 미는 압력(Pb)과 제2 내부공간(V2)의 압축실 압력(Pb)이 대략 평형상태를 유지한다. 이에 따라 제2 베인(124)은 압축스프링으로 된 베인지지수단(125)의 반발력(F)에 밀려 축중심 쪽으로 이동을 하면서 제2 롤링피스톤(123)의 외주면에 압착되어 정상적인 압축이 일어난 다.
다음, 도 4에서와 같이 제2 압축기구부(120)가 파워상태인 경우에는 냉매절환밸브(140)가 앞서 설명한 기동상태와 동일한 상태를 유지하여 상기 제2 실린더(121)의 흡입구(121b)에는 항상 흡입압(Ps)의 냉매가 공급되도록 조절하는 반면 베인슬릿(121a)에는 항상 토출압(Pd)의 냉매가 공급되도록 조절한다. 이에 따라 제2 베인(124)은 베인슬릿(121a)과 흡입실 사이의 차압과 제2 베인지지수단(125)의 반발력(F)에 밀려 제2 롤링피스톤(123)의 외주면에 압착된 상태를 유지하여 정상적인 압축이 지속된다.
다음, 도 5에서와 같이 제2 압축기구부(120)가 세이빙상태인 경우에는 냉매절환밸브(140)의 토출측 입구(144)와 실린더측 출구(142)를 연통시켜 토출압(Pd) 상태의 냉매가스가 제2 실린더(121)의 흡입구(121b)를 통해 제2 내부공간(V2)으로 흡입되도록 하는 반면 냉매절환밸브(140)의 흡입측 입구(141)와 베인측 출구(143)를 연통시켜 흡입압(Ps) 상태의 냉매가스가 제2 실린더(121)의 베인슬릿(121a)으로 흡입되도록 한다. 이때, 제2 실린더(121)의 흡입구(121b)를 통해 흡입되는 냉매가스의 압력이 베인슬릿(121a)으로 흡입되는 냉매가스의 압력과 제2 베인지지수단(125)의 반발력을 합한 힘보다 커서 제2 베인(124)이 후방측으로 후퇴하면서 제2 롤링피스톤(124)과 이격되므로 제2 실린더(121)에서는 압축이 일어나지 않게 된다.
다음, 도 6에서와 같이 제2 압축기구부(120)의 운전상태가 세이빙상태에서 파워상태로 전환되는 경우에는 냉매절환밸브(140)의 토출측 입구(144)를 실린더측 출구(142)에서 베인측 출구(143)로 절환 연통시켜 점차 토출압(Pd)이 될 제1 중간 압(Ps+β)상태의 냉매가스가 제2 실린더(121)의 베인슬릿(121a)으로 흡입되도록 하는 반면 냉매절환밸브(140)의 흡입측 입구(141)를 베인측 출구(143)에서 실린더측 출구(142)로 절환 연통시켜 점차 흡입압(Ps)이 될 제2 중간압(Pd-α)상태의 냉매가스가 제2 실린더(121)의 흡입구(121b)를 통해 제2 내부공간(V2)으로 흡입되도록 한다. 이때, 운전을 전환하는 순간에서 일정 압력구간 동안 제2 중간압(Pd-α)이 제1 중간압(Ps+β) 보다 높았다가 역전되는 불안정한 상태가 지속될 수 있으나, 제2 베인(124)을 지지하는 제2 베인지지수단(125)의 반발력(F)이 제2 중간압(Pd-α)과 제1 중간압(Ps+β) 사이의 차압 보다 커서 상기한 제2 베인(124)이 항상 제2 롤링피스톤(123)의 외주면에 접촉한 상태를 유지하는 것이었다.
그러나, 상기와 같은 선출원한 용량가변형 복식 로터리 압축기에 있어서는, 제2 베인슬릿(121a)의 후방측, 즉 제2 확장홈(121d)은 미들베어링(113)과 서브베어링(122)에 의해 밀봉됨에 따라 제2 베인슬릿(121a)과 제2 베인(124) 사이로 오일공급이 원활하게 이루어지지 않으면서 베인(124)과 베인슬롯(121a) 사이에 마모가 발생하여 압축기의 신뢰성이 저하되거나 동작속도가 지연되어 압축기 성능이 저하될 우려가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 선출원한 용량가변형 복식 로터리 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 베인과 베인슬릿 사이로 오일을 원활하게 공급할 수 있는 용량가변형 복식 로터리 압축기의 오일 공급 구조를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 각 베인슬릿을 중심으로 양측에 흡입구와 토출포트를 각각 구비한 제1 실린더 및 제2 실린더와, 제1 실린더 및 제2 실린더의 각 베인슬릿에 반경방향으로 미끄러지게 삽입하는 제1 베인 및 제2 베인과, 제1 베인 및 제2 베인과 각각 압접하도록 회전축의 각 편심부에 삽입하여 상기한 제1 실린더 및 제2 실린더의 내부에서 선회운동을 하면서 냉매를 압축하는 제1 롤링피스톤 및 제2 롤링피스톤과, 어느 한 쪽 실린더의 흡입구에 연결하여 그 흡입구에 흡입압 또는 토출압의 냉매를 교차 공급하는 실린더압력 가변수단과, 실린더압력 가변수단을 구비한 실린더의 베인슬릿과 연결하여 상기한 실린더압력 가변수단과 함께 연동되면서 흡입압과 토출압의 냉매를 교차 공급하는 베인압력 가변수단과, 베인압력 가변수단을 구비한 실린더의 베인슬릿과 이에 결합하는 베인 사이에 설치하여 상기한 베인을 지지하는 베인지지수단을 포함한 용량가변형 복식 로터리 압축기에 있어서, 베인슬릿에는 각각의 베인에 의해 개폐되어 케이싱 내부의 오일을 선택적으로 공급할 수 있도록 급유구멍을 연통하여 구비하는 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기의 오일 공급 구조를 제공한다.
이하, 본 발명에 의한 용량가변형 복식 로터리 압축기의 오일 공급 구조를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.
도 7 및 도 8은 본 발명 용량가변형 복식 로터리 압축기의 오일 공급 구조에 대한 요부를 보인 종단면도 및 평면도이고, 도 9a 및 도 9b는 본 발명 용량가변형 복식 로터리 압축기에서 운전 상태에 따른 오일 공급 구조의 변화를 보인 개략도이 다.
도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 용량가변형 복식 로터리 압축기의 오일 공급 구조는, 제2 실린더(121)의 상하 양측에 각각 미들베어링(113)과 서브베어링(122)을 밀착 고정하여 상기 제2 실린더(121)의 베인슬릿(121a)을 밀봉 형성하고, 제2 베인슬릿(121a)의 후방측에는 베인압력 가변수단에 결합하여 압축기의 운전상태에 따라 전후진하는 제2 베인(124)에 의해 개폐되도록 급유구멍(122b)을 형성하여 이루어진다.
이를 위해, 제2 압축기구부(120)는 환형으로 형성하여 케이싱(1) 내부의 제1 실린더(111) 하측에 설치하는 제2 실린더(121)와, 제2 실린더(121)의 상하 양측을 복개하여 함께 제2 내부공간(V2)을 이루면서 상기한 회전축(3)을 반경방향 및 축방향으로 지지하는 미들베어링(113) 및 서브베어링(122)과, 회전축(3)의 하측 편심부에 회전 가능하게 결합하여 제2 실린더(121)의 제2 내부공간(V2)에서 선회하면서 냉매를 압축하는 제2 롤링피스톤(123)과, 제2 롤링피스톤(123)의 외주면에 압접하도록 제2 실린더(121)에 반경방향으로 이동 가능하게 결합하여 상기 제2 실린더(121)의 제2 내부공간(V2)을 제2 흡입실과 제2 압축실로 각각 구획하는 제2 베인(124)과, 제2 베인(124)의 후방측을 탄력 지지하도록 압축스프링으로 된 제2 베인스프링(125)과, 서브베어링(122)의 중앙부근에 구비한 제2 토출포트(도 1에 도시)(22a) 선단에 개폐 가능하게 결합하여 제2 압축실에서 토출되는 냉매가스의 토출을 조절하는 제2 토출밸브(도 1에 도시)(25)를 포함한다.
제2 실린더(121)는 제2 내부공간(V2)을 이루는 내주면의 일측에 상기한 제2 베인(124)이 반경방향으로 왕복운동을 하도록 제2 베인슬릿(121a)을 형성하고, 제2 베인슬릿(121a)의 일측에는 냉매를 제2 내부공간(V2)으로 유도하는 제2 흡입구(121b)를 반경방향으로 형성하며, 제2 베인슬릿(121a)의 타측에는 냉매를 케이싱(1)의 내부로 토출하는 제2 토출홈(121c)을 축방향으로 형성한다.
제2 베인슬릿(121a)은 그 내부에 상기한 제2 베인(124)을 반경방향으로 미끄러지게 삽입하여 설치하고, 그 후방단에는 상기한 제2 베인(124)의 후방측이 미들베어링(113)과 서브베어링(122)에 의해 밀봉되는 제2 확장홈(121d)을 형성하며, 제2 베인슬릿(121a)의 후방측, 제2 확장홈(121d)에는 상기한 제2 베인(124)을 탄력적으로 지지하도록 압축스프링으로 된 제2 베인스프링(125)을 설치하고, 그 입구단에는 후술할 냉매절환밸브(도 1에 도시)(140)의 베인측 출구(143)에 제2 냉매안내관(152)으로 연결하여 이루어진다. 또, 제2 베인슬릿(121a)에는 제2 베인스프링(125)이 밀착권까지 압축되는 것을 방지하도록 제2 베인(124)의 후퇴거리를 제한하는 제2 스토퍼(126)를 구비하는 것이 바람직하다.
제2 흡입구(121b)는 제2 실린더(121)의 외주면에서 내주면으로 관통하도록 반경방향으로 형성하고, 그 입구단이 후술할 냉매절환밸브(140)의 실린더측 출구(142)에 제1 냉매안내관(151)으로 연결하여 이루어진다.
여기서, 제2 베인슬릿(121a)이 미들베어링(113)과 서브베어링(122)에 의해 밀봉되도록 하기 위하여는 상기 제2 실린더(121)의 양측면에 접하는 미들베어링(113)과 서브베어링(122)의 접촉면을 단차없이 평활하게 정밀 가공하여 제2 실린더(121)의 제2 베인슬릿(121a)을 완전히 복개함과 아울러 그 서브베어링(122)의 상면 (보다 정확하게는 베인슬릿의 외곽)에 오링(O-Ring)과 같은 실링부재(127)를 삽입하여 상기한 미들베어링(113)과 압착되도록 함으로써 가능하게 할 수 있다.
또, 제2 베인슬릿(121a)이 상기 미들베어링(113)과 서브베어링(122)에 의해 완전히 밀봉됨에 따라 그 제2 베인슬릿(121a)과 제2 베인(124) 사이에 오일이 유입되도록 적어도 서브베어링(122)이 오일에 채워지도록 함과 아울러 그 서브베어링(122)에는 케이싱(1)의 오일이 유입될 수 있도록 급유구멍(122b)을 형성한다. 급유구멍(122b)은 도 7에서와 같이 제2 베인(124)에 의해 개폐될 수 있는 위치와 직경으로 형성하되 압축기의 파워운전시에는 제2 베인(124)의 외곽에 위치하는 반면 세이빙운전시에는 제2 베인(124)에 의해 차단되는 위치에 형성한다. 예컨대, L은 베인의 침투방향길이, e는 회전축의 편심량이라고 할 때 급유구멍의 위치(X)는 (L-2×e) ＜ X ＜ L 범위 안에 형성하고, W는 베인의 폭이라고 할 때 급유구멍의 크기(D)는 0 ＜ D ＜ W 의 범위 안에 형성하는 것이 바람직하다.
한편, 냉매절환밸브(140)는 도 1에서와 같이 흡입측 입구(141)를 형성하여 어큐뮬레이터(130)의 제1 출구(131)에 연결하고, 실리더측 출구(142)를 형성하여 제2 실린더(121)의 흡입구(121b)에 연결하며, 베인측 출구(143)를 형성하여 제2 실리더(121)의 베인슬릿(121a)에 연결하고, 토출측 입구(144)를 형성하여 가스토출관(DP)의 중간에서 분관한 바이패스관(154)을 연결하여 이루어진다.
도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.
도면중 미설명 부호인
2a는 고정자, 2b는 회전자, 160은 가스토출관과 바이패스관의 연결을 개폐하 는 토출측 개폐밸브이다.
상기와 같은 본 발명 용량가변형 복식 로터리 압축기의 오일 공급 구조는 다음과 같은 작용 효과가 있다.
즉, 전동기구부(2)의 고정자(2a)에 전원을 인가하여 회전자(2b)가 회전하면, 회전축(3)이 회전자(2b)와 함께 회전하면서 전동기구부(2)의 회전력을 제1 압축기구부(110)와 제2 압축기구부(120)에 전달하고, 에어콘에서의 필요 용량에 따라 제2 압축기구부(120)가 파워운전을 하여 대용량의 냉력을 발생하거나 세이빙운전을 실시하여 소용량의 냉력을 발생한다.
여기서, 압축기의 파워운전과 세이빙운전에 대한 상세한 동작 설명은 선출원한 용량가변형 복식 로터리 압축기와 동일하므로 생략한다.
다만, 압축기의 파워운전시에는 도 9a에서와 같이 제2 베인(124)이 냉매절환밸브(140)에 의해 전방측으로 전진하면서 제2 롤링피스톤(123)에 압접하게 되는데, 이때 제2 베인슬릿(121a)의 후방측, 제2 확장홈(121d)에 연통하도록 구비한 급유구멍(122b)이 열리면서 케이싱(1)에 채운 오일의 일부가 상기한 급유구멍(122b)을 통해 흡입되어 제2 베인슬릿(121a)과 제2 베인(124) 사이를 윤활하게 된다.
반면, 압축기의 세이빙운전시에는 도 9b에서와 같이 제2 베인(124)이 흡입구(121a)를 통해 흡입되는 토출압 상태의 냉매가스에 의해 후방측으로 후퇴하면서 제2 롤링피스톤(124)과 이격되는데, 이때 제2 베인(124)이 제2 베인슬릿(121a)에 감춰져 미끄럼운동을 하지 않음에 따라 별도의 윤활이 필요없으므로 제2 베인(124)이 상기한 급유구멍(122b)을 차단하여 케이싱(1)의 오일이 제2 베인슬릿(121a)과 제2 베인(124) 사이로 유입되지 못하도록 한다.
참고로, 본 실시예에서는 제2 압축기구부에 냉매절환밸브를 연결한 예를 살펴보았으나 경우에 따라서는 제1 압축기구부에도 냉매절환밸브를 연결 설치하여 용량을 가변할 수 있고 이 경우에도 미들베어링에 급유구멍을 형성하여 오일이 제1 베인과 제1 베인슬릿 사이에 원활하게 공급되도록 할 수 있다.
본 발명에 의한 용량가변형 복식 로터리 압축기의 오일 공급 구조는, 베인 점핑 현상을 줄이고자 베인슬릿을 밀봉하고 그 베인슬릿에 압력을 차별적으로 부과하여 상기한 베인이 전 후진되도록 할 때 상기 베인슬릿과 베인 사이에 오일이 원활하게 공급되도록 함으로써, 베인과 베인슬릿 사이의 마모를 줄여 압축기의 신뢰성을 높이고 베인이 압력변화에 따라 신속하고 정확하게 동작하도록 하여 압축기의 성능을 높일 수 있다.

Claims (6)

  1. 각 베인슬릿을 중심으로 양측에 흡입구와 토출포트를 각각 구비한 제1 실린더 및 제2 실린더와, 제1 실린더 및 제2 실린더의 각 베인슬릿에 반경방향으로 미끄러지게 삽입하는 제1 베인 및 제2 베인과, 제1 베인 및 제2 베인과 각각 압접하도록 회전축의 각 편심부에 삽입하여 상기한 제1 실린더 및 제2 실린더의 내부에서 선회운동을 하면서 냉매를 압축하는 제1 롤링피스톤 및 제2 롤링피스톤과, 어느 한 쪽 실린더의 흡입구에 연결하여 그 흡입구에 흡입압 또는 토출압의 냉매를 교차 공급하는 실린더압력 가변수단과, 실린더압력 가변수단을 구비한 실린더의 베인슬릿과 연결하여 상기한 실린더압력 가변수단과 함께 연동되면서 흡입압과 토출압의 냉매를 교차 공급하는 베인압력 가변수단과, 베인압력 가변수단을 구비한 실린더의 베인슬릿과 이에 결합하는 베인 사이에 설치하여 상기한 베인을 지지하는 베인지지수단을 포함한 용량가변형 복식 로터리 압축기에 있어서,
    베인슬릿에는 각각의 베인에 의해 개폐되어 케이싱 내부의 오일을 선택적으로 공급할 수 있도록 급유구멍을 연통하여 구비하는 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기의 오일 공급 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    급유구멍은 베인압력 가변수단에 의해 베인이 전진하여 흡입실과 압축실이 구획되도록 롤링피스톤에 접할 때 개방되는 반면 베인이 후진하면서 흡입실과 압축 실이 연통되도록 롤링피스톤에서 떨어질 때 폐쇄되는 위치에 형성한 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기의 오일 공급 구조.
  3. 제2항에 있어서,
    급유구멍의 위치(X)는 (L-2×e) ＜ X ＜ L 범위 안에 형성하는 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기의 오일 공급 구조.(여기서, L : 베인의 침투방향길이, e : 회전축의 편심량)
  4. 제1항에 있어서,
    급유구멍의 크기(D)는 0 ＜ D ＜ W 인 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기의 오일 공급 구조.(여기서, W는 베인의 폭)
  5. 제1항 또는 제4항의 어느 한 항에 있어서,
    실린더는 그 상하 양측에 롤링피스톤과 스러스트면을 이루도록 베어링을 설치하여 상기한 실린더의 내부공간을 형성하되, 양측 베어링과 실린더가 접하는 면에 실링부재를 개재하여 상기한 베인슬릿의 상하 양측을 밀봉함과 아울러 실린더의 하측에 결합하는 베어링에 상기한 급유구멍을 형성하는 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기의 오일 공급 구조.
  6. 제5항에 있어서,
    실링부재는 실린더와 베어링의 어느 한 쪽에 삽입 고정하는 오링(O-Ring)인 것을 특징으로 하는 용량가변형 복식 로터리 압축기의 오일 공급 구조.
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