KR20100010294A - Variable capacity type rotary compressor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 파워운전과 세이빙운전을 선택할 수 있는 용량가변형 로터리 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a variable displacement rotary compressor capable of selecting a power operation and a saving operation.
일반적으로 냉매 압축기는 냉장고나 에어콘과 같은 증기압축식 냉동사이클(이하, 냉동사이클로 약칭함)에 적용되고 있다. 상기 냉매 압축기는 일정한 속도로 구동되는 등속형 압축기 또는 회전 속도가 제어되는 인버터형 압축기가 소개되고 있다. Generally, a refrigerant compressor is applied to a vapor compression refrigeration cycle (hereinafter, referred to as a refrigeration cycle) such as a refrigerator or an air conditioner. The refrigerant compressor has been introduced is a constant-speed compressor that is driven at a constant speed or an inverter compressor of which the rotational speed is controlled.
상기 냉매 압축기는 통상 전동기인 구동모터와 그 구동모터에 의해 작동되는 압축부가 밀폐된 케이싱의 내부공간에 함께 설치되는 경우를 밀폐형 압축기라고 하고, 상기 구동모터가 케이싱의 외부에 별도로 설치되는 경우를 개방형 압축기라고 할 수 있다. 가정용 또는 업소용 냉동기기는 대부분 밀폐형 압축기가 사용되고 있다. 그리고 상기 냉매 압축기는 냉매를 압축하는 방식에 따라 왕복동식, 스크롤식, 로터리식 등으로 구분될 수 있다. The refrigerant compressor is a hermetic compressor, in which a drive motor which is a motor and a compression unit operated by the drive motor are installed together in an inner space of a closed casing, is called a hermetic compressor. It can be called a compressor. Most domestic or commercial refrigeration equipment is a hermetic compressor. The refrigerant compressor may be classified into a reciprocating type, a scroll type, a rotary type, and the like according to a method of compressing the refrigerant.
상기 로터리 압축기는 실린더의 압축공간에서 편심 회전운동을 하는 롤링피스톤과 그 롤링피스톤에 접하여 상기 실린더의 압축공간을 흡입실과 토출실로 구획 하는 베인을 이용하여 냉매를 압축하는 방식이다. 근래에는 부하의 변화에 따라 압축기의 냉동용량을 가변할 수 있는 용량 가변형 로터리 압축기가 소개되고 있다. 압축기의 냉동용량을 가변하기 위한 기술로는 인버터 모터를 적용하는 기술과, 압축되는 냉매의 일부를 실린더의 외부로 바이패스시켜 압축실의 용적을 가변시키는 기술이 알려져 있다. 하지만, 인버터 모터를 적용하는 경우에는 그 인버터 모터를 구동하기 위한 드라이버의 가격이 통상 정속모터의 드라이버에 비해 10배 정도로 매우 비싸 압축기의 생산원가를 높이게 되는 반면, 냉매를 바이패스시키는 경우에는 배관시스템이 복잡하게 되어 냉매의 유동 저항이 증가됨에 따라 압축기의 효율이 저하되는 단점이 있다.The rotary compressor is a method of compressing a refrigerant by using a rolling piston that makes an eccentric rotation in a compression space of a cylinder and a vane that contacts the rolling piston and divides the compression space of the cylinder into a suction chamber and a discharge chamber. Recently, a variable displacement rotary compressor that can vary the refrigeration capacity of the compressor according to the load change has been introduced. As a technique for varying the refrigeration capacity of the compressor, a technique of applying an inverter motor and a technique of varying the volume of the compression chamber by bypassing a part of the refrigerant to be compressed to the outside of the cylinder are known. However, when the inverter motor is applied, the price of the driver for driving the inverter motor is about 10 times higher than that of the constant speed motor, which increases the production cost of the compressor. This complexity has the disadvantage that the efficiency of the compressor is lowered as the flow resistance of the refrigerant is increased.
이를 감안하여, 복수 개의 실린더를 구비하고 그 복수 개의 실린더중에서 적어도 한 개의 실린더는 공회전을 할 수 있도록 구비하는 소위 독립 흡입식 용량 가변형 로터리 압축기(이하, 독립 흡입식 로터리 압축기로 약칭함)가 소개되고 있다. 이 경우, 복수 개의 실린더에는 흡입관을 독립적으로 설치되어 양측 실린더가 독립적으로 운전될 수 있도록 구성되어 있다.In view of this, a so-called independent suction displacement variable rotary compressor (hereinafter, abbreviated as an independent suction rotary compressor) has been introduced, which includes a plurality of cylinders and at least one of the plurality of cylinders is capable of idling. In this case, the plurality of cylinders are configured so that the suction pipes are independently provided so that both cylinders can be operated independently.
그러나, 상기와 같은 독립 흡입식 로터리 압축기의 경우는, 양측 실린더에 각각 흡입관이 독립적으로 연결되어야 하므로 그만큼 조립공수가 크게 증가하면서 제조비용이 상승하는 문제점이 있었다.However, in the case of the independent suction rotary compressor as described above, since the suction pipes must be independently connected to both cylinders, there is a problem in that the manufacturing cost increases as the assembly labor increases significantly.
또, 양측 실린더가 양측 흡입관에 의해 연결됨에 따라 공회전을 하는 실린더에서 고온의 냉매가 역류하여 압축기 성능이 저하되는 문제점이 있었다.In addition, as both cylinders are connected by both suction pipes, there is a problem in that a high-temperature refrigerant flows backward in the idle cylinder, thereby degrading compressor performance.
또, 복수 개의 흡입관이 연결될 경우 다른 부재와 근접되어 용접공간이 확보 되지 못하면서 조립공정을 자동화하지 못하고 이로 인해 제조비용이 가중되는 문제점이 있었다.In addition, when a plurality of suction pipes are connected, the welding process is not secured in close proximity to other members, and thus, the assembly process cannot be automated, thereby increasing the manufacturing cost.
본 발명은 상기와 같은 종래 용량 가변형 로터리 압축기가 가지는 문제점을 해결한 것으로, 복수의 실린더를 구비하는 복식 로터리 압축기에서 한 개의 흡입관을 공용으로 이용할 수 있도록 하여 부품수와 조립공수를 줄이고 조립공정을 자동화하여 제조비용을 크게 절감하는 동시에 압축기의 용량을 효율성 좋게 가변하여 압축기 성능을 향상시킬 수 있는 용량 가변형 로터리 압축기를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.The present invention solves the problems of the conventional variable displacement rotary compressor as described above, by using a single suction pipe in a double rotary compressor having a plurality of cylinders in common to reduce the number of parts and assembly labor and to automate the assembly process It is an object of the present invention to provide a variable capacity rotary compressor that can improve the performance of the compressor by effectively varying the capacity of the compressor efficiently while reducing the manufacturing cost significantly.
본 발명의 목적을 해결하기 위하여, 케이싱의 내부공간에 설치되는 복수 개의 실린더들; 상기 실린더들의 개구측을 복개하여 그 실린더들의 압축공간을 서로 분리하는 복수 개의 베어링들; 상기 복수 개의 실린더들의 압축공간으로 냉매가 분배 공급되도록 하는 한 개의 흡입관; 상기 실린더들의 압축공간에서 선회운동을 하면서 냉매를 압축하는 적어도 한 개의 롤링피스톤들; 상기 롤링피스톤들과 함께 각 실린더들의 압축공간들을 각각 흡입공간과 토출공간으로 분리하는 복수 개의 베인들; 및 상기 베인들중에서 적어도 어느 한 쪽 실린더의 베인을 구속하거나 해제하여 압축기의 운전모드를 가변하는 베인구속유닛;을 포함하고, 상기 실린더들 중에서 적어도 어느 한 개에는 상기 베인을 흡입압 또는 토출압의 냉매로 지지하기 위한 챔버가 형성되고, 상기 베어링들 중에서 상기 양측 실린더 사이에 개재되어 그 양측 실린더의 압축공간을 분리하는 중간베어링에는 상기 챔버에 흡입압 또는 토출 압의 냉매를 안내하기 위한 안내유로가 형성되며, 상기 안내유로에는 그 안내유로로 흡입압 또는 토출압의 냉매를 안내하는 연결관이 결합되는 것을 특징으로 하는 용량 가변형 로터리 압축기가 제공된다.In order to solve the object of the present invention, a plurality of cylinders installed in the inner space of the casing; A plurality of bearings covering the opening side of the cylinders to separate compression spaces of the cylinders from each other; A suction pipe configured to distribute and supply refrigerant to the compression spaces of the plurality of cylinders; At least one rolling piston for compressing the refrigerant while pivoting in the compression space of the cylinders; A plurality of vanes for separating the compression spaces of the cylinders together with the rolling pistons into suction and discharge spaces, respectively; And a vane confinement unit configured to change an operation mode of the compressor by restraining or releasing the vane of at least one cylinder among the vanes, wherein at least one of the cylinders includes the vane having a suction pressure or a discharge pressure. A chamber for supporting the refrigerant is formed, and an intermediate flow path interposed between the two cylinders among the bearings to separate the compression space of the two cylinders has a guide passage for guiding the refrigerant of the suction pressure or the discharge pressure to the chamber. It is formed, the guide flow path is provided with a variable displacement rotary compressor characterized in that the coupling pipe for guiding the refrigerant of the suction pressure or discharge pressure into the guide flow path is coupled.
본 발명에 의한 용량 가변형 로터리 압축기는, 한 개의 흡입관으로 흡입되는 냉매가 복수 개의 실린더들 사이의 연통유로를 통해 각각의 압축공간으로 번갈아 흡입되도록 함으로써, 각 실린더들에 흡입관을 독립적으로 결합하는 것에 비해 부품수를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 상기 흡입관을 케이싱과 어큐뮬레이터에 연결하기 위한 조립공수를 줄일 수 있어 생산비용을 크게 절감할 수 있다. In the variable displacement rotary compressor according to the present invention, the refrigerant sucked into one suction pipe is alternately sucked into each compression space through a communication flow path between the plurality of cylinders, so as to independently couple the suction pipes to the respective cylinders. Not only the number of parts can be reduced, but also the assembly cost for connecting the suction pipe to the casing and the accumulator can be reduced, thereby greatly reducing the production cost.
또, 상기 복수 개의 실린더들이 서로 직접 연통되고 그 사이에 한 개의 흡입관이 연결됨에 따라 공회전하는 실린더에서의 냉매가 다른쪽 실린더로 역류하는 것을 방지하여 압축기의 성능을 향상시킬 수 있다. In addition, as the plurality of cylinders directly communicate with each other and one suction tube is connected therebetween, the refrigerant in the idle cylinder may be prevented from flowing back to the other cylinder, thereby improving the performance of the compressor.
또, 상기 흡입관이 한 개만 연결됨에 따라 그 흡입관은 물론 모드전환유닛을 이루는 다른 연결관들(특히, 공용측 연결관)을 연결할 때 용접로봇의 작동에 필요한 용접공간이 확보될 수 있어 자동화를 실현할 수 있고 이를 통해 제조비용을 크게 절감할 수 있다.In addition, when only one suction pipe is connected, a welding space necessary for the operation of the welding robot can be secured when connecting the suction pipe as well as other connection pipes (particularly, the common side connection pipe) constituting the mode switching unit. This can greatly reduce the manufacturing cost.
또, 상기 공용측 연결관을 챔버에 연결할 때 그 공용측 연결관을 실린더에 압입하지 않아 상기 실린더의 변형을 미연에 방지할 수 있고 이를 통해 상기 챔버가 형성되는 실린더에서의 냉매누설을 방지하여 압축기의 성능을 높일 수 있다.In addition, when the common side connecting pipe is connected to the chamber, the common side connecting pipe is not press-fitted into the cylinder to prevent deformation of the cylinder in advance, thereby preventing refrigerant leakage from the cylinder in which the chamber is formed. Can increase the performance.
이하, 본 발명에 의한 용량 가변형 로터리 압축기를 첨부도면에 도시된 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 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 용량 가변형 로터리 압축기(1)는, 응축기(2), 팽창변(3), 그리고 증발기(4)로 이어지는 폐루프 냉동사이클의 일부를 이루도록 상기 증발기(4)의 출구측에 흡입측이 연결되는 동시에 상기 응축기(2)의 입구측에 토출측이 연결된다. 그리고 상기 증발기(4)의 출구측과 압축기(1)의 입구측 사이에는 상기 증발기(4)에서 압축기(1)로 전달되는 냉매에서 가스냉매와 액냉매를 분리할 수 있도록 어큐뮬레이터(5)가 연결된다.As shown in FIG. 1, the variable displacement
상기 압축기(1)는 도 2에서와 같이 밀폐된 케이싱(100)의 내부공간 상측에 구동력을 발생하는 전동부(200)가 설치되고, 상기 케이싱(100)의 내부공간 하측에는 상기 전동부(200)에서 발생된 동력으로 냉매를 압축하는 제1 압축부(300)와 제2 압축부(400)가 설치된다. As shown in FIG. 2, the
그리고 상기 케이싱(100)의 외부에는 상기 제1 압축부(300)가 필요에 따라 공회전을 하도록 압축기의 운전모드를 전환하는 모드전환유닛(500)이 설치된다.In addition, a
상기 케이싱(100)은 그 내부공간이 상기 제1 압축부(300)와 제2 압축부(400) 또는 제1 압축부(300)에서 토출되는 냉매에 의해 토출압의 상태를 유지하고, 상기 케이싱(100)의 하반부 주면에는 제1 압축부(300)와 제2 압축부(400)의 사이로 냉매가 흡입되도록 한 개의 가스흡입관(140)이 연결되며, 상기 케이싱(100)의 상단에는 제1 압축부(300)와 제2 압축부(400)에서 압축되어 토출된 냉매가 냉동시스템으로 전달되도록 한 개의 가스토출관(150)이 연결된다. The
상기 가스흡입관(140)은 후술할 제2 실린더(410)의 제2 흡입구(412)에 삽입되는 중간연결관(미도시)에 삽입되어 용접 결합된다.The
상기 전동부(200)는 상기 케이싱(100)의 내주면에 고정되는 고정자(210)와, 상기 고정자(210)의 내부에 회전 가능하게 배치되는 회전자(220)와, 상기 회전자(220)에 열박음 되어 함께 회전을 하는 회전축(230)으로 이루어진다. 상기 전동부(200)는 정속모터일 수도 있고 인버터모터일 수도 있다. 하지만, 비용을 고려하면 상기 전동부(200)는 정속모터를 이용하면서도 상기 제1 압축부(300)와 제2 압축부(400) 중에서 어느 한 쪽을 필요시 공회전시켜 압축기의 운전모드를 가변할 수 있다.The
그리고 상기 회전축(230)은 회전자(220)에 결합되는 축부(231)와, 그 축부(231)의 하단부에 좌우 양측으로 편심지게 형성되는 제1 편심부(232)와 제2 편심부(233)로 이루어진다. 상기 제1 편심부(232)와 제2 편심부(233)는 대략 180°의 위상차를 두고 대칭되게 형성되고 후술할 제1 롤링피스톤(340)과 제2 롤링피스톤(430)이 각각 회전 가능하게 결합된다.In addition, the rotation shaft 230 includes a
상기 제1 압축부(300)는 환형으로 형성되고 상기 케이싱(100)의 내부에 설치되는 제1 실린더(310)와, 상기 회전축(230)의 제1 편심부(232)에 회전 가능하게 결합되고 상기 제1 실린더(310)의 제1 압축공간(V1)에서 선회하면서 냉매를 압축하는 제1 롤링피스톤(320)과, 상기 제1 실린더(310)에 반경방향으로 이동 가능하게 결합되어 그 일측의 실링면이 상기 제1 롤링피스톤(320)의 외주면에 접촉되고 상기 제1 실린더(310)의 제1 압축공간(V1)을 제1 흡입실과 제1 토출실로 각각 구획하는 제1 베인(330)을 포함한다. 그리고 미설명 부호인 340은 제1 토출밸브이고, 350은 제1 머플러이다.The
상기 제2 압축부(400)는 환형으로 형성되고 상기 케이싱(100) 내부에서 상기 제1 실린더(310) 하측에 설치되는 제2 실린더(410)와, 상기 회전축(230)의 제2 편심부(233)에 회전 가능하게 결합되고 상기 제2 실린더(410)의 제2 압축공간(V2)에서 선회하면서 냉매를 압축하는 제2 롤링피스톤(420)과, 상기 제2 실린더(410)에 반경방향으로 이동 가능하게 결합되고 상기 제2 롤링피스톤(420)의 외주면에 접촉되어 상기 제2 실린더(410)의 제2 압축공간(V2)이 제2 흡입실과 제2 토출실로 각각 구획되거나 또는 상기 제2 롤링피스톤(420)의 외주면에서 이격되어 상기 제2 흡입실과 제2 토출실이 서로 연통되도록 하는 제2 베인(430)과, 상기 제2 베인(430)의 후방측을 탄력 지지하도록 압축스프링으로 된 베인스프링(440)을 포함한다. 그리고 미설명 부호인 450은 제2 토출밸브이고, 460은 제2 머플러이다.The
여기서, 상기 제1 실린더(310)의 상측에는 상부베어링플레이트(이하,상부베어링)(110)가 복개되고, 상기 제2 실린더(410)의 하측에는 하부베어링플레이트(이하, 하부베어링)(120)가 복개되며, 상기 제1 실린더(310)의 하측과 제2 실린더(410)의 상측 사이에는 중간베어링플레이트(이하, 중간베어링)(130)가 개재되어 함께 제1 압축공간(V1)과 제2 압축공간(V2)을 형성하면서 상기 회전축(230)을 축방향으로 지지하게 된다. Here, an upper bearing plate (hereinafter referred to as an upper bearing) 110 is covered on the upper side of the
도 3 및 도 4에서와 같이, 상기 상부베어링(110)과 하부베어링(120)은 원판모양으로 형성되고, 그 각각의 중앙에는 상기 회전축(230)의 축부(231)가 반경방향 으로 지지되도록 축구멍(111)(121)들을 갖는 축수부(112)(122)들이 돌출 형성된다. As shown in FIGS. 3 and 4, the upper bearing 110 and the
그리고 상기 중간베어링(130)은 상기 회전축(230)의 편심부가 관통하는 정도의 내경을 가지는 환형으로 형성되고, 그 일측에는 상기 가스흡입관(140)이 후술할 제1 흡입구(312)와 제2 흡입구(412)에 연통되도록 하는 연통유로(131)가 형성되며, 그 연통유로의 일측에는 후술할 공용측 연결관(530)과 연결되는 동시에 베인챔버(313)와 연통되어 공용측 연결관(530)을 통해 흡입압 또는 토출압의 냉매가 상기 베인챔버(313)로 안내되도록 하는 안내유로(132)가 형성된다.The
상기 안내유로(132)는 도 2 및 도 4에서와 같이 횡방향으로 일정 깊이까지 형성되는 반경방향 안내유로(이하, 제1 안내유로)(136)와, 상기 제1 안내유로(136)에서 베인챔버(313)를 향해 저면으로 관통되는 축방향 안내유로(이하, 제2 안내유로)(137)로 이루어진다. 상기 제1 안내유로(136)의 입구단에는 상기 공용측 연결관(530)을 결합하기 위한 중간연결관(미부호)이 압입되어 연결된다. 상기 중간연결관은 공용측 연결관(530)과 용접 결합되는 것을 고려하여 그 공용측 연결관(530)과 동일한 재질로 형성될 수 있다.The
한편, 상기 안내유로(132)는 그 외주면에서 저면으로 경사지게 형성될 수도 있다. 이 경우 가공은 상대적으로 어려우나 흡입압 또는 토출압의 냉매가 베인챔버(313)로 유입될 때 상대적으로 유동저항이 작아 냉매유입이 원활하게 될 수 있다.On the other hand, the
상기 제1 실린더(310)는 제1 압축공간(V1)을 이루는 내주면의 일측에 상기 제1 베인(330)이 직선 왕복운동을 하도록 제1 베인슬롯(311)이 형성되고, 상기 제1 베인슬롯(311)의 일측에는 냉매를 제1 압축공간(V1)으로 유도하는 제1 흡입구(312)가 형성되며, 상기 제1 베인슬롯(311)의 타측에는 냉매를 상기 제2 머플러(360)의 내부공간으로 토출하는 제1 토출안내홈(미도시)이 상기 제1 흡입구(312)와 반대쪽 모서리에서 모따기하여 경사지게 형성된다.In the
상기 제2 실린더(410)는 제2 압축공간(V2)을 이루는 내주면의 일측에 상기 제2 베인(430)이 직선 왕복운동을 하도록 제2 베인슬롯(411)이 형성되고, 상기 제2 베인슬롯(411)의 일측에는 냉매를 제2 압축공간(V2)으로 유도하는 제2 흡입구(412)가 형성되며, 상기 제2 베인슬롯(411)의 타측에는 냉매를 상기 제2 머플러(450)의 내부공간으로 토출하는 제2 토출안내홈(미도시)이 상기 제2 흡입구(412)와 반대쪽 모서리에서 모따기하여 경사지게 형성된다. The
상기 제1 흡입구(312)는 상기 중간베어링(130)의 수직로(133)의 상측 끝단에 접하는 제1 실린더(310)의 하면 모서리에서 상기 제1 실린더(310)의 내주면을 향하도록 모따기하여 경사지게 형성된다. The
상기 제2 흡입구(412)는 상기 중간베어링(130)의 연통유로(131)의 하측 끝단에 연통되도록 반경방향으로 형성된다.The
여기서, 도 5에서와 같이 상기 제1 흡입구(312)는 평면투영시 반경방향 중심선(L1)이 그 제1 흡입구(312)를 갖는 제1 실린더(310)의 축중심(O)과 교차되도록 형성된다.Here, as shown in FIG. 5, the
그리고, 도 3에서와 같이 상기 제1 베인슬롯(311)은 상기 제1 베인(330)이 직선으로 왕복운동을 하도록 반경방향으로 소정의 깊이만큼 절개하여 형성되고, 상 기 제1 베인슬롯(311)의 후방측, 즉 외곽측 끝단측에는 도 2 및 도 4에서와 같이 후술할 공용측 연결관(530)과 연통되도록 베인챔버(313)가 형성된다. 상기 베인챔버(313)는 그 상면과 하면에 접하는 상부베어링(110)과 중간베어링(130)에 의해 상기 케이싱(100)의 내부공간과 분리되도록 밀봉 결합된다.As shown in FIG. 3, the
그리고 상기 베인챔버(313)는 그 전방측은 상기 베인챔버(313)와 연통되는 반면 그 후방측은 상기 공용측 연결관(530)과 용접되어 연결되도록 하는 중간연결관(미도시)이 압입되어 결합될 수 있다. 그리고 상기 베인챔버(313)는 상기 제1 베인(330)이 완전히 후진하여 상기 제1 베인슬롯(311)의 안쪽에 수납되더라도 그 제1 베인(330)의 후면이 상기 공용측 연결관(530)을 통해 공급되는 냉매에 대해 가압면을 이룰 수 있도록 소정의 내부체적을 갖게 형성된다.And the
상기 제2 베인슬롯(411)은 상기 제2 베인(430)이 직선으로 왕복운동을 하도록 반경방향으로 소정의 깊이만큼 절개하여 형성되고, 상기 제2 베인슬롯(411)의 후방측, 즉 외곽측 끝단측에는 상기 케이싱(100)의 내부공간과 연통되도록 축방향으로 관통된 관통구멍(413)이 형성된다. 상기 제2 실린더(410)의 관통구멍(413)에는 베인스프링(440)이 설치된다.The
여기서, 상기 제1 베인(330)은 도 6에서와 같이 그 실링면(331)이 압축기의 운전모드에 따라 상기 제1 롤링피스톤(320)과 접하거나 또는 이격되도록 그 가압면(332)이 상기 베인챔버(313)에 채워지는 흡입압의 냉매 또는 토출압의 냉매에 의해 지지되므로, 상기 제1 베인(330)이 압축기의 어떤 운전모드, 즉 세이빙모드에서 상기 제1 베인슬롯(311)의 안쪽에서 구속되어야 그 제1 베인(330)의 떨림에 의한 압축기 소음이나 효율저하를 미연에 방지할 수 있다. 이를 위해 도 7에서와 같은 케이싱의 내부압력을 이용한 제1 베인의 구속방법이 제안될 수 있다. Here, as shown in FIG. 6, the
예컨대, 상기 제1 실린더(310)에는 제1 베인(330)의 운동방향에 대해 직교하거나 또는 적어도 엇갈림각을 갖는 방향으로 고압측 베인구속유로(이하, '제1 구속유로'라고도 한다)(314)가 형성된다. 상기 제1 구속유로(314)는 상기 케이싱(100)의 내부와 제1 베인슬롯(311)이 연통되도록 하여 그 케이싱(100)의 내부공간에 채워진 토출압의 냉매가 상기 제1 베인(330)을 반대쪽 베인슬롯면으로 밀어내 구속되도록 한다. 그리고, 상기 제1 구속유로(314)의 맞은편에는 상기 제1 베인슬롯(311)과 제1 흡입구(312)가 연통되는 저압측 베인구속유로(이하, '제2 구속유로'라고도 한다)(315)가 형성될 수 있다. 상기 제2 구속유로(315)는 상기 제1 구속유로(314)와 압력차가 유발되면서 상기 제1 구속유로(314)를 통해 유입되는 토출압의 냉매가 상기 제2 구속유로(315)로 빠져나가면서 상기 제1 베인(330)이 신속하게 구속되도록 하는 역할을 할 수 있다.For example, the
상기 제1 구속유로(314)는 제1 베인(330)을 중심으로 상기 제1 실린더(310)의 토출안내홈(미부호)쪽에 위치하여 상기 제1 실린더(310)의 외주면에서 제1 베인슬롯(311)의 중심으로 관통 형성될 수 있다. 그리고 상기 제1 구속유로(314)는 2단 드릴을 이용하여 제1 베인슬롯(311)쪽이 좁게 2단으로 단차지게 형성되고, 상기 제1 베인(330)의 직선운동이 안정적으로 이루어질 수 있도록 그 출구단이 상기 제1 베인슬롯(311)의 길이방향으로 대략 중간에 형성될 수 있다. 그리고 상기 제1 구속유로(314)는 상기 압축기의 파워운전시 상기 제1 베인(330)과 제1 베인슬롯(311) 사이의 틈새를 통해 상기 베인챔버(313)와 연통될 수 있는 위치에 형성되는 것이 상기 제1 구속유로(314)를 통해 유입되는 토출압의 냉매가 상기 베인챔버(313)로 유입되어 제1 베인(330)의 후면압을 높일 수 있으나, 상기 압축기의 세이빙운전시 상기 제1 베인(330)이 구속될 때 상기 제1 구속유로(314)가 베인챔버(313)와 연통되면 그 베인챔버(313)의 압력이 높아져 상기 제1 베인(330)을 밀어내면서 제1 베인(330)의 떨림이 발생될 수 있으므로 상기 제1 구속유로(314)는 제1 베인(330)의 왕복범위 내에 위치하도록 형성되는 것이 바람직할 수 있다.The
그리고 상기 제1 구속유로(314)는 그 단면적이 상기 베인챔버(313)를 통해 제1 베인(330)의 가압면(332)의 단면적 보다 같거나 좁게 형성되는 것이 상기 제1 베인(330)을 과도하게 구속하는 것을 방지할 수 있다. 예컨대, 상기 제1 구속유로(314)의 단면적은 그 제1 구속유로의 단면적을 상기 제1 베인(330)의 베인면적, 즉 상기 제1 베인(330)이 구속압력을 받는 측면의 베인면적으로 나눌 때 특정 범위로 형성되는 것이 모드전환소음을 최소화할 수 있어 바람직할 수 있다.In addition, the
그리고, 상기 제1 구속유로(314)는 도면으로 제시하지는 않았으나 상기 제1 실린더(310)의 상하 양면에 소정의 깊이로 음형지게 형성될 수도 있고, 상기 제3 실린더(310)의 상하 양면에 결합되는 상부베어링(110)이나 중간베어링(130)에 소정의 깊이로 음형지거나 관통하여 형성될 수도 있다. 여기서, 상기 제2 구속유로(315)가 상부베어링(110)의 하면이나 중간베어링(130)의 상면에 음형지게 형성되는 경우에는 상기 제1 실린더(310)나 각 베어링(110)(130)을 소결 가공할 때 함께 형성하는 것이 생산비용을 절감할 수 있다.In addition, although not shown in the drawings, the
상기 제2 구속유로(315)는 제1 베인(330)의 이동방향에 수직한 양 측면에 토출압과 흡입압의 압력차를 유발시켜 그 압력차에 의해 상기 제1 베인(330)이 제1 베인슬롯(311)에 밀착될 수 있도록 가급적 상기 제1 구속유로(314)와 동일 직선상에 배치되는 것이 바람직하나, 상기 제1 흡입구(312)가 축방향에 대해 경사지게 형성됨에 따라 그 제1 흡입구(312)에 연통될 수 있도록 경사지거나 절곡 형성될 수도 있다.The second constrained
상기 제3 구속유로(315)는 상기 압축기의 세이빙운전시 상기 제1 베인(330)과 제1 베인슬롯(311) 사이의 틈새를 통해 상기 베인챔버(313)와 연통될 수 있는 위치에 형성되는 것이 바람직하나, 상기 압축기의 파워운전시 상기 제1 베인(330)이 전진운동을 할 때 상기 제2 구속유로(315)가 베인챔버(313)와 연통되면 그 베인챔버(313)에 채워지는 토출압(Pd)의 냉매가 제1 흡입구(312)로 누설되면서 상기 제1 베인(330)을 충분히 지지하지 못할 수 있으므로 상기 제2 구속유로(315)는 제1 베인(330)의 왕복범위 내에 위치하도록 형성되는 것이 바람직할 수 있다.The
한편, 도 1 및 도 2에서와 같이 상기 모드전환유닛(500)은 그 일단이 상기 가스흡입관(140)에서 분관되는 저압측 연결관(510)과, 상기 케이싱(100)의 내부공간에 그 일단이 연결되는 고압측 연결관(520)과, 상기 제1 실린더(310)의 베인챔버(313)에 그 일단이 연결되어 상기 저압측 연결관(510)과 고압측 연결관(520)에 선택적으로 연통되는 공용측 연결관(530)과, 상기 공용측 연결관(530)을 통해 제1 실린더(310)의 베인챔버(313)에 연결되는 제1 모드전환밸브(540)와, 상기 제1 모드전환밸브(540)에 연결되어 그 제1 모드전환밸브(540)의 개폐동작을 제어하는 제2 모드전환밸브(550)로 이루어진다.Meanwhile, as shown in FIGS. 1 and 2, the
상기 저압측 연결관(510)은 그 타단이 상기 제1 모드전환밸브(540)의 제1 입구에 연결되고, 상기 고압측 연결관(520)은 그 타단이 상기 제1 모드전환밸브(540)의 제2 입구에 연결되며, 상기 공용측 연결관(530)은 그 타단이 상기 제1 모드전환밸브(540)의 출구에 연결된다. 그리고 상기 저압측 연결관(510)의 양단은 각각 가스흡입관(140)과 제1 모드전환밸브(540)에 용접 연결되고, 상기 고압측 연결관(520)의 양단은 각각 케이싱(보다 정확하게는, 그 케이싱의 내부공간에 실링 결합되는 중간연결관)(100)과 제1 모드전환밸브(540)에 용접 결합되며, 상기 공용측 연결관(530)의 양단은 각각 상부베어링(보다 정확하게는, 그 상부베어링에 실링 결합되는 중간연결관)(110)과 제1 모드전환밸브(540)에 용접 결합된다. 여기서, 도 8 및 도 9에서와 같이 상기 가스흡입관(140)이 케이싱(100)에 연결되는 제1 지점(A)에서 상기 공용측 연결관(530)이 케이싱(100)에 연결되는 제2 지점(B)까지의 거리(L1)가 상기 지점(A)에서 상기 고압측 연결관(520)이 케이싱에 연결되는 제3 지점(C)까지의 거리(L2)보다 길지 않게, 보다 바람직하게는 짧게 배치되는 것이 상기 제1 흡입구(312)가 방사상으로 형성되면서도 상기 제1 베인슬롯(311)에 근접한 위치에 형성할 수 있어 압축공간의 체적을 늘릴 수 있다. The other end of the low pressure
그리고 상기 지점들, 즉 제1 지점(A)과 제2 지점(B) 그리고 제3 지점(C)은 모두 평면공간에서 서로 중첩되지 않도록, 즉 각 지점들(A)(B)(C)이 서로 다른 종방향 거리(△H1,△H2)와 서로 다른 횡방향 거리(△S1,△S2)를 가지도록 배열되는 것이 상기 가스흡입관(140)과 각 연결관들(520)(530)을 용접할 때 스폿용접 로봇이 용접할 수 있는 간격을 갖게 되어 상기한 용접작업을 자동화할 수 있다. 특히, 이를 위해서는 상기 제1 지점(A)과 제2 지점(B)은 근접되게 위치할 수 있어 그 두 지점들(A)(B) 사이의 간격 여부가 가장 중요하다.In addition, the points, that is, the first point A, the second point B, and the third point C, are not overlapped with each other in planar space, that is, each point A, B, C is The
그리고, 상기 고압측 연결관(520)은 케이싱(100)의 하반부, 즉 상기 제2 압축부(400)보다 하측에 연통될 수도 있으나, 이 경우 상기 케이싱(100)의 오일이 상기 베인챔버(313)로 과도하게 유입되어 압축기의 모드전환시 베인챔버(313)의 압력변화를 지연시켜 베인떨림음을 가중시킬 뿐만 아니라 상기 제1 베인슬롯(311)과 제1 베인(330) 사이에서의 점성지수를 높여 상기 베인의 원활한 동작을 저해할 수 있다. 따라서, 상기 고압측 연결관(520)은 케이싱(100)의 내부공간에 채워지는 토출압의 냉매가 상기 제1 모드전환밸브(540)로 유입될 수 있도록 오일에 잠기지 않는 높이, 즉 도 1에서와 같이 상기 전동부(200)의 하단과 제1 압축부(300)의 상단 사이에 연통되는 것이 바람직할 수 있다. 그리고 이 경우, 상기 베인챔버(313)로 소정량의 오일이 공급되어야 제1 베인슬롯(311)과 제1 베인(330) 사이를 윤활할 수 있으므로 상기 상부베어링(110)에 미세한 오일공급구멍(미도시)을 형성하여 상기 제1 베인(330)이 왕복운동을 할 때 오일이 공급되도록 할 수도 있다. The high pressure
상기와 같은 본 발명에 의한 용량 가변형 로터리 압축기의 기본적인 압축과정은 다음과 같다.The basic compression process of the variable displacement rotary compressor according to the present invention as described above is as follows.
즉, 상기 전동부(200)의 고정자(210)에 전원을 인가하여 상기 회전자(220)가 회전하면, 상기 회전축(230)이 상기 회전자(220)와 함께 회전하면서 상기 전동부(200)의 회전력을 상기 제1 압축부(300)와 제2 압축부(400)에 전달하고, 상기 제 1 압축부(300)와 제2 압축부(400)에서는 각각 제1 롤링피스톤(320)과 제2 롤링피스톤(420)이 상기 각 제1 압축공간(V1)과 제2 압축공간(V2)에서 편심 회전운동을 하며, 상기 제1 베인(330)과 제2 베인(430)이 상기 제1 및 제2 롤링피스톤(320)(420)과 함께 180°의 위상차를 가지는 압축공간들(V1)(V2)을 각각 형성하면서 냉매를 압축하게 된다.That is, when the
예컨대, 상기 제1 압축공간(V1)이 흡입행정을 시작하면, 냉매가 어큐뮬레이터(5)와 흡입관(140)을 통해 상기 제2 실린더(410)의 제2 흡입구(412)로 유입되고, 이 냉매는 상기 제2 실린더(410)의 제2 흡입구(412)를 통해 제2 압축공간(V2)으로 흡입되어 압축된다. For example, when the first compression space V1 starts the suction stroke, the refrigerant flows into the
그리고, 상기 제2 압축공간(V2)이 압축행정을 진행하는 동안에 그 제2 압축공간(V2)과 180°의 위상차를 가지는 상기 제1 실린더(310)의 제1 압축공간(V1)은 흡입행정을 시작하게 된다. 이때, 상기 제1 실린더(310)의 제1 흡입구(312)가 상기 중간베어링(130)의 연통유로(131)에 의해 상기 제2 실린더(410)의 제2 흡입구(412)와 연통되면서 냉매가 상기 제1 압축공간(V1)으로 흡입되어 압축된다.The first compression space V1 of the
한편, 본 발명에 의한 용량 가변형 로터리 압축기에서 용량이 가변되는 과정은 다음과 같다.On the other hand, in the variable capacity rotary compressor according to the present invention the process of varying the capacity is as follows.
즉, 상기 압축기 또는 이를 적용한 에어콘이 파워운전을 하는 경우에는, 도 10 및 도 11에서와 같이 상기 제1 모드전환밸브(540)에 전원이 인가되어 상기 저압측 연결관(510)은 차단되는 반면 상기 고압측 연결관(520)이 공용측 연결관(530)과 연결된다. 이에 따라 상기 케이싱(100) 내부의 고압 가스가 공용측 연결관(530)과 중간베어링(130)의 안내유로(132)를 통해 상기 제1 실린더(310)의 베인챔버(313)로 공급됨으로써 상기 제1 베인(330)이 베인챔버(313)의 내부에 채워진 고압의 냉매에 밀려 상기 제1 롤링피스톤(320)에 압접된 상태를 유지하면서 상기 제1 압축공간(V1)으로 유입되는 냉매가스를 정상적으로 압축하여 토출시키게 된다. That is, when the compressor or the air conditioner applying the same, the power is applied, the power is applied to the first
이때, 상기 제1 실린더(310)에 구비된 제1 구속유로(314)로 고압의 냉매가스 또는 오일이 공급되어 상기 제1 베인(330)의 일측면을 가세하게 되나, 이 제1 구속유로(314)의 단면적이 제1 베인슬롯(311)의 단면적보다 좁게 형성됨에 따라 측면에서의 가압력이 상기 베인챔버(313)에서의 전후방향 가압력보다 작게 되어 상기 제1 베인(330)을 구속하지 못하게 된다. 따라서, 상기 제1 베인(330)이 제1 롤링피스톤(320)에 압접되어 상기 제1 압축공간(V1)을 흡입실과 토출실로 구획하면서 상기 제1 압축공간(V1)으로 흡입되는 냉매 전체를 압축하여 토출하게 된다. 이로써 압축기 또는 이를 적용한 에어콘은 100% 운전을 하게 된다.At this time, the high pressure refrigerant gas or oil is supplied to the
반면, 상기 압축기 또는 이를 적용한 에어콘이 기동할 때와 같이 세이빙운전을 하는 경우에는 도 12 및 도 13에서와 같이, 상기 제1 모드전환밸브(540)에 전원이 오프되어 파워운전때와는 반대로 상기 저압측 연결관(510)과 공용측 연결관(530)이 연통되고, 상기 제1 실린더(310)로 흡입되는 저압의 냉매가스 일부가 상기 공용측 연결관(530)과 중간베어링(130)의 안내유로(132)를 통해 상기 베인챔버(313)로 유입된다. 이에 따라 상기 제1 베인(330)이 제1 압축공간(V1)에서 압축되는 냉매에 밀려 제1 베인슬롯(311)의 안쪽으로 수납되면서 제1 압축공간(V1)의 흡입실과 토출실이 연통되어 상기 제1 압축공간(V1)으로 흡입되는 냉매가스는 압축 되지 못하도록 한다.On the other hand, in the case of performing a saving operation such as when the compressor or the air conditioner to which the air is applied, the power is turned off to the first
이때, 상기 제1 실린더(310)에 구비되는 제1 구속유로(314)에 의해 상기 제1 베인(330)의 일측면에 가세되는 압력과 상기 제2 구속유로(315)에 의해 상기 제1 베인(330)의 타측면에 가세되는 압력 사이에는 큰 압력차가 발생함에 따라 상기 제1 구속유로(314)제1 구속유로(314)압력이 제2 구속유로(315)쪽으로 이동하려는 경향이 발생되면서 상기 제1 베인(330)의 떨림현상 없이 신속하면서도 확실하게 구속할 수 있게 된다. 아울러, 상기 베인챔버(313)의 압력이 토출압에서 흡입압으로 전환되는 시점에서는 그 베인챔버(313)에 토출압이 잔류하여 일종의 중간압(Pm)을 형성하게 되나, 이 베인챔버(313)의 중간압(Pm)이 그보다 압력이 낮은 제2 구속유로(315)를 통해 누설됨에 따라 상기 베인챔버(313)의 압력이 신속하게 흡입압(Ps)으로 전환되면서 상기 제1 베인(330)의 떨림 현상을 더욱 신속하게 방지할 수 있게 되고 이를 통해 상기 제1 베인(330)이 신속하면서도 효과적으로 구속된다. 따라서, 상기 제1 실린더(310)의 제1 압축공간(V1)이 한 개의 공간으로 연통됨에 따라 상기 제1 실린더(310)의 제1 압축공간(V1)으로 흡입되는 냉매 전체가 압축되지 않고 상기 제1 롤링피스톤(320)의 궤적을 따라 이동하게 되고, 이 냉매의 일부는 압력차에 의해 상기 연통유로(131)와 제2 흡입구(412)를 통해 상기 제2 압축공간(V2)으로 이동하게 되어 상기 제1 압축부(300)는 일을 하지 않게 된다. 이로써 압축기 또는 이를 적용한 에어콘은 제2 압축부의 용량만큼만 운전을 하게 된다. 그리고 이 과정에서 상기 제1 압축공간(V1)의 냉매가 어큐뮬레이터(5)로 역류하지 않고 제2 압축공간(V2)으로 이동함에 따라 어큐뮬레이터(5)의 과열을 방지하여 흡입손실을 줄일 수 있다.At this time, the pressure is added to one side of the
이렇게 하여, 한 개의 흡입관으로 흡입되는 냉매가 복수 개의 실린더들 사이의 연통유로를 통해 각각의 압축공간으로 번갈아 흡입되도록 함으로써, 각 실린더들에 흡입관을 독립적으로 결합하는 것에 비해 부품수를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 상기 흡입관을 케이싱과 어큐뮬레이터에 연결하기 위한 조립공수를 줄일 수 있어 생산비용을 크게 절감할 수 있다. In this way, by allowing the refrigerant sucked into one suction tube to be alternately sucked into each compression space through the communication flow path between the plurality of cylinders, it is possible to reduce the number of parts compared to independently coupling the suction tube to each cylinder In addition, since the assembly labor for connecting the suction pipe to the casing and the accumulator can be reduced, the production cost can be greatly reduced.
또, 상기 복수 개의 실린더들이 서로 직접 연통되고 그 사이에 한 개의 흡입관이 연결됨에 따라 공회전하는 실린더에서의 냉매가 다른쪽 실린더로 역류하는 것을 방지하여 압축기의 성능을 향상시킬 수 있다. 예컨대, 상기 제1 실린더와 제2 실린더가 어큐뮬레이터를 통해 서로 연결되는 경우에는 압축기의 세이빙운전시 공회전을 하는 제2 실린더의 제2 압축공간이 상기 어큐뮬레이터와 연통됨에 따라 그 제2 압축공간에서 일정정도 압축되는 냉매가 상기 어큐뮬레이터로 역류하였다가 상기 제1 실린더의 제1 압축공간으로 흡입된다. 이에 따라 상기 어큐뮬레이터의 온도가 상승하게 되어 냉매의 비체적이 증가하면서 제1 압축공간으로 흡입되는 냉매량이 감소하여 압축기 성능이 저하될 수 있다. 하지만, 본 발명에서와 같이 상기 제1 흡입구와 제2 흡입구가 어큐뮬레이터를 통하지 않고 중간베어링의 연통유로를 통해 곧바로 연결되는 경우에는 압축기의 세이빙운전시 상기 제2 압축공간으로는 냉매가 거의 유입되지 않고 상대적으로 저압인 제1 압축공간으로만 대부분의 냉매가 흡입됨에 따라 제1 압축공간으로 흡입되는 냉매의 비체적이 상승하는 것을 방지하여 압축기의 성능이 향상될 수 있다. 실제 세이빙운전시 어큐뮬레이터의 내부온도를 측 정한 결과, 양측 실린더가 어큐뮬레이터를 통해 서로 연결되는 경우에는 어큐뮬레이터의 내부온도가 대략 50℃정도로 검출되는 반면, 양쪽 실린더가 어큐뮬레이터를 통하지 않고 연결되는 경우에는 어큐뮬레이터의 내부온도가 대략 35℃정도를 유지하는 것으로 밝혀졌다. 이는, 양측 실린더가 각각의 흡입관으로 연결되고 그 복수 개의 흡입관들이 한 개의 어큐뮬레이터를 통해 연결됨에 따라 세이빙운전시 공회전을 하는 실린더에 연결된 흡입관을 통해 냉매가 어큐뮬레이터로 역류하고 이에 따라 어큐뮬레이터의 온도가 상승하는 것으로 판단할 수 있다. 반면, 양측 실린더의 사이가 한 개의 흡입관으로 연결되고 그 양측 실린더가 직접 연결되는 경우에는 양측 실린더 중에서 상대적으로 낮은 압력상태를 유지하는 실린더쪽으로만 냉매가 지속적으로 흡입되어 공회전되는 실린더에서의 냉매가 역류하는 현상이 거의 일어나지 않게 되는 것으로 판단할 수 있다. 이에 따라 전체적인 압축기의 성능이 향상되는 것임을 알 수 있다.In addition, as the plurality of cylinders directly communicate with each other and one suction tube is connected therebetween, the refrigerant in the idle cylinder may be prevented from flowing back to the other cylinder, thereby improving the performance of the compressor. For example, when the first cylinder and the second cylinder are connected to each other through an accumulator, the second compression space of the second cylinder, which idles during the saving operation of the compressor, is communicated with the accumulator, so that a certain amount of pressure is fixed in the second compression space. The compressed refrigerant flows back to the accumulator and is sucked into the first compression space of the first cylinder. As a result, the temperature of the accumulator is increased to increase the specific volume of the refrigerant, thereby reducing the amount of refrigerant sucked into the first compression space, thereby degrading compressor performance. However, when the first suction port and the second suction port are directly connected through the communication flow path of the intermediate bearing, as in the present invention, almost no refrigerant flows into the second compression space during the saving operation of the compressor. As most refrigerant is sucked into only the relatively low pressure first compression space, the performance of the compressor may be improved by preventing the specific volume of the refrigerant sucked into the first compression space from rising. As a result of measuring the internal temperature of the accumulator during the actual saving operation, when the two cylinders are connected to each other through the accumulator, the internal temperature of the accumulator is detected to be about 50 ℃, whereas when both cylinders are connected without the accumulator, The internal temperature was found to maintain approximately 35 ° C. This is because the refrigerant flows back to the accumulator through the suction pipe connected to the cylinder which idles during the saving operation as both cylinders are connected to each suction pipe and the plurality of suction pipes are connected through one accumulator. It can be judged that. On the other hand, when the two cylinders are connected by one suction pipe and both cylinders are directly connected, the refrigerant flows back to the cylinder where the refrigerant is continuously sucked only to the cylinder which maintains a relatively low pressure state between the two cylinders. It can be judged that the phenomenon that is rarely occurs. Accordingly, it can be seen that the performance of the overall compressor is improved.
또, 상기 흡입관이 한 개만 연결됨에 따라 그 흡입관은 물론 모드전환유닛을 이루는 다른 연결관들(특히, 공용측 연결관)을 연결할 때 용접로봇의 작동에 필요한 용접공간이 확보될 수 있어 자동화를 실현할 수 있고 이를 통해 제조비용을 크게 절감할 수 있다. 앞서 언급한 예와 같이 상기 흡입관이 복수 개인 경우에는 그 복수 개의 흡입관들중에서 어느 한 개의 흡입관은 상기 공용측 연결관이 근접되게 배치됨에 따라 통상 3~4개의 토치를 이용하여 용접하는 스폿용접 로봇의 용접공간이 확보되지 못하면서 용접작업의 자동화가 불가능하게 된다. 이에 따라 작업자가 직접 수작업으로 각 흡입관들과 연결관들을 용접하여야 하므로 그만큼 작업속도가 늦어져 제조비용이 과다하게 상승하게 될 수 있었다. 이에 본 발명에서와 같이 상기 흡입관을 한 개만 적용하는 경우에는 스폿용접 로봇의 용접공간이 확보되면서 흡입관과 연결관들에 대한 용접작업을 자동화할 수 있게 된다. 이를 통해 용량 가변형 로터리 압축기의 제작시 모드전환유닛을 조립하는 조립공정이 간소화되고 신속하게 되어 제조비용을 크게 절감할 수 있다.In addition, when only one suction pipe is connected, a welding space necessary for the operation of the welding robot can be secured when connecting the suction pipe as well as other connection pipes (particularly, the common side connection pipe) constituting the mode switching unit. This can greatly reduce the manufacturing cost. As mentioned above, when there are a plurality of suction pipes, any one of the suction pipes of the spot welding robot is generally welded using 3 to 4 torches as the common side connection pipes are arranged in close proximity. It is impossible to automate the welding operation without securing the welding space. Accordingly, since the worker has to weld each suction pipe and the connection pipe by hand, the working speed may be slowed down and the manufacturing cost may be excessively increased. In this case, when only one suction tube is applied as in the present invention, the welding space for the suction tube and the connection tubes can be automated while the welding space of the spot welding robot is secured. This simplifies and speeds up the assembly process of assembling the mode switching unit when manufacturing a variable displacement rotary compressor, thereby greatly reducing the manufacturing cost.
또, 상기 공용측 연결관을 챔버에 연결할 때 그 공용측 연결관을 실린더에 압입하지 않아 상기 실린더의 변형을 미연에 방지할 수 있고 이를 통해 상기 베인챔버가 형성되는 실린더에서의 냉매누설을 방지하여 압축기의 성능을 높일 수 있다. 즉, 상기 베인챔버에 공용측 연결관을 연결할 때 그 공용측 연결관의 연결부위는 냉매가 누설되지 않도록 긴밀하게 실링되어야 한다. 이를 위해, 상기 공용측 연결관을 베인챔버에 직접 연결하기 보다는 별도의 중간연결관을 베인챔버에 압입하여 연결하고, 그 중간연결관에 공용측 연결관을 용접하게 된다. 하지만, 상기 중간연결관을 베인챔버에 압입하기 위하여 중간연결관을 타격하게 되면 그 충격에 의해 상기 베인챔버가 구비된 실린더가 변형될 수 있고, 이로 인해 상기 실린더의 진원도가 틀어지면서 롤링피스톤과의 마찰손실이 발생되거나 또는 베인의 점핑현상으로 인한 냉매의 누설이 증가하게 될 수 있다. 본 발명은 상기 중간연결관을 실린더, 즉 베인챔버에 직접 압입하지 않고 그 베인챔버에 연결되도록 안내유로를 가지는 상부베어링에 압입함으로써 상기 롤링피스톤과 실린더 사이에서의 마찰손실을 줄이고 특히 베인의 거동을 안정시켜 냉매의 누설을 미연에 방지할 수 있다. 또, 상기 상부베어링의 경우 실린더에 비해 반경방향 폭이 넓어 상대적으로 변형정도도 낮아 질 수 있다. In addition, when the common side connection pipe is connected to the chamber, the common side connection pipe may not be press-fitted into the cylinder to prevent deformation of the cylinder in advance, thereby preventing refrigerant leakage from the cylinder in which the vane chamber is formed. The performance of the compressor can be improved. That is, when connecting the common side connection pipe to the vane chamber, the connection portion of the common side connection pipe should be tightly sealed so that the refrigerant does not leak. To this end, rather than directly connecting the common connector to the vane chamber, a separate intermediate connector is press-fitted into the vane chamber and connected, and the common connector is welded to the intermediate connector. However, when hitting the intermediate tube in order to press the intermediate tube into the vane chamber, the cylinder with the vane chamber may be deformed by the impact, thereby changing the roundness of the cylinder and the rolling piston Friction loss may occur or refrigerant leakage may increase due to vane jumping. The present invention reduces the friction loss between the rolling piston and the cylinder and in particular the vane behavior by press-fitting the intermediate tube into the cylinder, i.e., the upper bearing having the guide flow path to be connected to the vane chamber without directly pressing it into the vane chamber. It can stabilize and prevent leakage of refrigerant. In addition, in the case of the upper bearing, the radial width is wider than that of the cylinder, so that the degree of deformation may be relatively low.
한편, 전술한 실시예에서는 상기 베인챔버가 제1 베인슬롯의 바깥쪽에 형성되어 상기 제1 베인을 구속하거나 또는 구속해제하도록 구성되는 것이었으나, 경우에 따라서는 상기 베인챔버가 제2 베인슬롯의 바깥쪽에 형성되고 상기 제1 베인슬롯의 바깥쪽에는 상기 케이싱의 내부공간과 연통되도록 구성할 수도 있다. 이 경우 상기 제2 베인이 그 가압면에 가해지는 압력차에 따라 상기 제2 롤링피스톤과 압접되거나 또는 이격되면서 상기 제2 압축부가 정상적으로 냉매를 압축하도록 하거나 또는 공회전되도록 하게 된다. 하지만, 이 경우에도 상기 가스흡입관이 한 개만 구비될 뿐만 아니라 상기 공용측 연결관과 가스흡입관은 횡방향과 종방향으로 각각 일정한 간격을 가지게 되고, 이에 따른 작용 효과는 전술한 실시예와 대동소이하다. 따라서 이에 대한 구체적인 설명은 전술한 실시예에서의 설명으로 대신한다.Meanwhile, in the above-described embodiment, the vane chamber is formed outside the first vane slot and configured to restrain or release the first vane. In some cases, the vane chamber is outside the second vane slot. It may be formed on the side and the outer side of the first vane slot may be configured to communicate with the inner space of the casing. In this case, the second vane is pressed or spaced apart from the second rolling piston according to the pressure difference applied to the pressing surface, so that the second compression unit normally compresses or idles the refrigerant. However, even in this case, only one gas suction pipe is provided, and the common side connection pipe and the gas suction pipe have regular intervals in the transverse direction and the longitudinal direction, respectively, and the effect thereof is similar to that of the above-described embodiment. . Therefore, the detailed description thereof is replaced by the description in the above-described embodiment.
또, 전술한 실시예들에서는 상기 흡입관이 중간베어링에 연결되도록 구성되는 것이었으나, 경우에 따라서는 상기 흡입관이 제1 실린더 또는 제2 실린더에 연결될 수도 있다. 이 경우에도 상기 중간베어링에는 연통구멍이 축방향으로 형성되고, 그 연통구멍에 연이어 제1 실린더와 제2 실린더에 제1 흡입구와 제2 흡입구가 각각 경사지게 형성될 수 있다. 이에 대한 작용 효과 역시 전술한 실시예와 유사하므로 구체적인 설명은 생략한다.In addition, in the above embodiments, the suction pipe is configured to be connected to the intermediate bearing, but in some cases, the suction pipe may be connected to the first cylinder or the second cylinder. Also in this case, a communication hole may be formed in the intermediate bearing in the axial direction, and the first suction port and the second suction port may be formed to be inclined in the first cylinder and the second cylinder, respectively. Operational effects thereof are also similar to those of the above-described embodiment, and thus a detailed description thereof will be omitted.
본 발명에 의한 용량 가변형 로터리 압축기는 가정용 또는 산업용 에어콘과 같은 냉동기기에 고르게 적용할 수 있다.The variable displacement rotary compressor according to the present invention can be evenly applied to a refrigerating device such as a home or industrial air conditioner.
도 1은 본 발명 용량 가변형 로터리 압축기를 포함한 냉동사이클을 개략적으로 보인 계통도,1 is a schematic diagram showing a refrigeration cycle including a variable displacement rotary compressor of the present invention;
도 2는 도 1에 따른 로터리 압축기를 베인을 중심으로 종단면하여 내부를 보인 종단면도,Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view showing the interior of the rotary compressor according to Figure 1 longitudinally around the vane,
도 3은 도 1에 따른 로터리 압축기를 흡입구를 중심으로 종단면하여 내부를 보인 종단면도,3 is a longitudinal sectional view showing the inside of the rotary compressor according to FIG.
도 4는 도 1에 따른 로터리 압축기의 압축부를 파단하여 보인 사시도,4 is a perspective view of the compression part of the rotary compressor shown in FIG.
도 5는 도 4에 따른 로터리 압축기에서 흡입구의 적정위치를 설명하기 위하여 보인 횡단면도,Figure 5 is a cross-sectional view shown for explaining the proper position of the suction port in the rotary compressor according to FIG.
도 6은 도 4에 따른 로터리 압축기에서 제2 베인을 설명하기 위해 보인 횡단면도,6 is a cross-sectional view shown for explaining the second vane in the rotary compressor according to FIG.
도 7은 도 1에 따른 로터리 압축기에서 제2 베인을 구속하기 위한 구속유로를 설명하기 위한 것으로, 도 4의 Ⅰ-Ⅰ선단면도,FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a constraining flow path for restraining the second vane in the rotary compressor of FIG. 1.
도 8은 도 1에 따른 로터리 압축기에서 흡입관과 각 연결관의 위치를 설명하기 위해 확대하여 보인 사시도,8 is an enlarged perspective view illustrating the positions of the suction pipes and the respective connection pipes in the rotary compressor according to FIG. 1;
도 9는 도 1에 따른 로터리 압축기에서 흡입관과 각 연결관의 용접 위치를 설명하기 위해 보인 평면도,9 is a plan view shown to explain the welding position of the suction pipe and each connection pipe in the rotary compressor according to FIG.
도 10 및 도 11은 도 1에 따른 로터리 압축기의 파워운전모드를 보인 종단면도 및 횡단면도,10 and 11 are a longitudinal cross-sectional view and a cross-sectional view showing a power operation mode of the rotary compressor according to FIG.
도 12 및 도 13은 도 1에 따른 로터리 압축기의 세이빙운전모드를 보인 종단면도 및 횡단면도.12 and 13 are a longitudinal cross-sectional view and a cross-sectional view showing a saving operation mode of the rotary compressor according to FIG.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
100 : 케이싱 110 : 상부베어링100: casing 110: upper bearing
130 : 중간베어링 131 : 연통유로130: intermediate bearing 131: communication euro
132 : 안내유로 136 : 제1 안내유로132: guide flow path 136: first guide flow path
137 : 제2 안내유로 140 : 가스흡입관137: second guide flow path 140: gas suction pipe
310 : 제1 실린더 312 : 제1 흡입구310: first cylinder 312: first suction port
313 : 베인챔버 314,315 : 제1,제2 구속유로313: vane chamber 314,315: first and second restraint euros
320 : 제1 롤링피스톤 330 : 제1 베인320: first rolling piston 330: first vane
410 : 제2 실린더 412 : 제2 흡입구410: second cylinder 412: second suction port
510 : 저압측 연결관 520 : 고압측 연결관510: low pressure side connector 520: high pressure side connector
530 : 공용측 연결관 540,550 : 모드전환밸브530: common
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