KR20100033838A - 로터리 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 로터리 압축기는 외관을 형성하는 케이싱과; 압축실을 형성하며, 상기 압축실의 내벽면으로부터 외측을 향해 함몰형성되는 베인가이드부와 상기 베인가이드부의 외측단부 영역에서 상기 베인가이드부의 폭에 비하여 소정의 확장 폭만큼 더 큰 폭을 갖는 밀폐실로 이루어진 베인슬롯을 갖는 실린더와; 상기 베인슬롯을 따라 진퇴하며 상기 압축실을 구획하는 베인과; 상기 실린더의 상하 개구를 폐쇄하는 플랜지부와; 상기 베인의 진퇴방향과 상이한 방향으로 상기 실린더의 외측면으로부터 상기 밀폐실로 관통되어 상기 밀폐실에 고압 또는 저압을 제공하는 연통부를 포함한다. 이에 의하여, 제조 과정에서 부품의 변형을 최소화하여 압축실의 압력 누설을 방지할 수 있게 된다.

압축기, 용량가변, 베인, 밀폐실, 압력

Description

로터리 압축기{ROTARY COMPRESSOR}

본 발명은 로터리 압축기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압축실의 압력 누설을 방지할 수 있는 용량 가변 로터리 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 피압축매체를 압축하는 장치로서, 공기조화기나 냉장고 등의 냉각장치에 적용된다. 최근에는 냉각능력이 가변되도록 요구조건에 부합하는 최적의 냉각을 수행함과 동시에 에너지 절감을 목적으로 냉매의 압축능력이 가변되도록 한 용량 가변형 로터리 압축기가 개발되고 있다.

이러한 용량 가변형 로터리 압축기는 외관을 형성하는 케이싱과, 압축실을 형성하는 실린더와, 실린더의 상하 개구를 폐쇄하는 플랜지부와, 압축실 내에서 회전하는 편심부를 갖춘 회전축과, 외면이 압축실의 내면과 접한 상태로 편심부 외면에 회전 가능하게 설치된 롤러와, 롤러가 회전할 때 그 선단부가 롤러의 외면과 접한 상태에서 압축실의 반경방향으로 진퇴하도록 실린더에 설치된 베인과, 베인의 구속을 제어하는 베인제어장치를 포함한다.

도 1은 종래의 로터리 압축기의 베인(243)의 작동을 보여주기 위한 도면이다. 실린더(233)에는 압축실(231)의 내벽면으로부터 외측을 향해 함몰 형성되는 베 인가이드부(245)와, 베인가이드부(245)의 외측단부 영역에서 베인가이드부(245)의 폭에 비하여 소정의 확장 폭만큼 더 큰 폭을 갖는 밀폐실(246)이 형성되어 있다. 또한, 실린더(233)에는 외부로부터 밀폐실(246)로 고압 또는 저압을 압력을 제공받을 수 있도록 밀폐실(246)의 후방에 관통된 연통부(280)가 형성되어 있다. 이러한 연통부(280)를 통하여 밀폐실(246)에 압력을 조절함으로써 베인(243)의 진퇴 작동을 제어한다. 여기서, 연통부(280)에는 외부의 고압관(미도시) 및 저압관(미도시)과 연결된 연결관(261)이 압입된다.

한편, 실린더(233)는 압축실(231) 및 베인슬롯(244)을 형성하며 판면이 플랜지부(236)에 접촉되는 압축실형성부(233a)와, 압축실형성부(233a)에 비하여 작은 두께를 가지고 압축실형성부(233a)를 케이싱(미도시)에 대하여 지지하며 판면이 플랜지부(236)와 이격되는 실린더 지지부(236b)로 구분될 수 있다.

그러나, 이러한 종래의 로터리 압축기는 연통부(280)가 베인(243)의 진퇴 방향을 따라 압축실형성부(233a)의 외측면으로부터 밀폐실을 향하여 관통 형성되어 있으므로, 연통부(280)에 연결관(261)을 압입하는 과정에서 실린더(233)의 변형에 의하여 실린더(233)와 플랜지부(236)의 접촉면에 틈새가 형성되며, 이 틈새로 압축실(231)의 압력이 누설될 우려가 있다.

본 발명의 목적은, 제조 과정에서 부품의 변형을 최소화하여 압축실의 압력 누설을 방지할 수 있는 로터리 압축기를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 로터리 압축기에 있어서, 외관을 형성하는 케이싱과; 압축실을 형성하며, 상기 압축실의 내벽면으로부터 외측을 향해 함몰형성되는 베인가이드부와 상기 베인가이드부의 외측단부 영역에서 상기 베인가이드부의 폭에 비하여 소정의 확장 폭만큼 더 큰 폭을 갖는 밀폐실로 이루어진 베인슬롯을 갖는 실린더와; 상기 베인슬롯을 따라 진퇴하며 상기 압축실을 구획하는 베인과; 상기 실린더의 상하 개구를 폐쇄하는 플랜지부와; 상기 베인의 진퇴방향과 상이한 방향으로 상기 실린더의 외측면으로부터 상기 밀폐실로 관통되어 상기 밀폐실에 고압 또는 저압을 제공하는 연통부를 포함하는 것에 의하여 달성된다.

상기 실린더는 상기 압축실 및 상기 베인슬롯을 형성하며 판면이 상기 플랜지부에 접촉되는 압축실형성부와, 상기 압축실형성부에 비하여 작은 두께를 가지고 상기 압축실형성부를 상기 케이싱에 대하여 지지하며 판면이 상기 플랜지부와 이격되는 실린더 지지부를 가지며; 상기 연통부는 상기 실린더 지지부의 측면으로부터 형성되는 것이 바람직하다.

상기 연통부는, 상기 실린더 지지부의 외측면으로부터 상기 압축실형성부의 판면으로 관통된 관통부와; 상호 접촉되는 상기 플랜지부의 판면과 상기 압축실형성부의 판면 중 적어도 하나의 판면에 함몰 형성되어 상기 관통부와 상기 밀폐실을 연통하는 그루브를 포함할 수 있다.

상기 관통부는, 상기 실린더 지지부의 외측면으로부터 상기 압축실형성부를 향하여 수평방향으로 함몰된 수평관통부와; 상기 수평관통부의 내측 단부영역으로 부터 상기 플랜지부를 향하여 수직방향으로 관통된 수직관통부를 포함할 수 있다.

상기 연통부에 상기 압축실의 흡입압력 및 토출압력을 선택적으로 인가하는 베인제어장치를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 실린더는 제1 압축실을 형성하는 제1 실린더와, 상기 제1 실린더의 하부에 제2 압축실을 형성하는 제2 실린더를 포함하며; 상기 플랜지부는 상기 제1 실린더의 상부에 장착되는 제1 플랜지와, 상기 제2 실린더의 하부에 장착되는 제2 플랜지와, 상기 제1 실린더와 상기 제2 실린더 사이에 장착되는 중간판을 포함할 수 있다.

상기 베인제어장치는, 상기 압축실의 토출측과 연결되는 고압관과; 상기 압축실의 흡입측과 연결되는 저압관과; 상기 연통부에 삽입되는 연결관과; 상기 연결관을 상기 고압관과 상기 저압관에 선택적으로 연통하는 개폐밸브를 포함할 수 있다.

상기 연통부에 삽입된 연결관의 내부에 압입되어 상기 연결관의 반경을 확장하여 상기 연결관을 상기 실린더에 결합하는 링을 더 포함하며,

상기 링은 상기 연결관에 압입된 상태에서 상기 실린더 지지부에 배치되는 것이 바람직하다.

상기 링은 테이퍼진 단면 형상을 가질 수 있다.

한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 로터리 압축기에 있어서, 외관을 형성하는 케이싱과; 압축실을 형성하며, 상기 압축실의 내벽면으로부터 외측을 향해 함몰형성되는 베인가이드부와 상기 베인가이드부의 외측단부 영역에서 상기 베인가이 드부의 폭에 비하여 소정의 확장 폭만큼 더 큰 폭을 갖는 밀폐실로 이루어진 베인슬롯을 갖는 실린더와; 상기 베인슬롯을 따라 진퇴하며 상기 압축실을 구획하는 베인과; 상기 실린더의 상하 개구를 폐쇄하는 플랜지부와; 상기 베인의 진퇴방향과 상이한 방향으로 상기 플랜지부의 외측면으로부터 상기 밀폐실로 관통되어 상기 밀폐실에 고압 또는 저압을 제공하는 연통부를 포함하는 것에 의해서도 달성될 수 있다.

상기 실린더는 상기 압축실 및 상기 베인슬롯을 형성하며 판면이 상기 플랜지부에 접촉되는 압축실형성부와, 상기 압축실형성부에 비하여 작은 두께를 가지고 상기 압축실형성부를 상기 케이싱에 대하여 지지하며 판면이 상기 플랜지부와 이격되는 실린더 지지부를 가지며; 상기 연통부는 상기 실린더 지지부에 대응하는 상기 플랜지부의 외측면으로부터 형성되는 것이 바람직하다.

상기 연통부에 삽입되어 상기 압축실의 흡입압력 및 토출압력을 선택적으로 제공하는 연결관과; 상기 연통부에 삽입된 연결관의 내부에 압입되어 상기 연결관의 반경을 확장하여 상기 연결관을 상기 플랜지부에 결합하는 링을 더 포함하며, 상기 링은 상기 연결관에 압입된 상태에서 상기 실린더 지지부에 대응하는 상기 실린더부의 영역에 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 제조 과정에서 부품의 변형을 방지하여 압축실의 압력 누설을 방지할 수 있는 로터리 압축기를 제공할 수 있다.

이하에서는 도 2 내지 도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 로터리 압축기의 제1 실시예를 상세히 설명한다.

본 실시예에 따른 로터리 압축기는 도 1에 도시한 바와 같이, 외관을 형성하는 케이싱(1)과, 케이싱(1)의 내측 상부에 설치된 전동요소(10)와, 케이싱(1)의 내측 하부에 설치되며 전동요소(10)와 회전축(11)을 통해 연결된 압축요소(20)를 구비한다.

전동요소(10)는 케이싱(1)의 내면에 고정된 원통형 고정자(12)와, 고정자(12)의 내부에 회전 가능하게 설치되고 중심부가 회전축(11)에 결합된 회전자(13)를 포함한다. 전동요소(10)는 전원을 인가할 때 회전자(13)가 회전함으로써 회전축(11)에 의해 연결된 압축요소(20)를 구동시킨다.

압축요소(20)는 상호 구획된 압축실(31, 32)을 형성하는 실린더유닛(30)과, 압축실(31, 32) 내에 마련되며 회전축(11)에 의해 동작하는 압축유닛(40, 50)을 포함한다.

실린더유닛(30)은 압축실(31, 32)을 형성하는 실린더(33, 34)와, 실린더(33, 34)의 상하 개구를 폐쇄하는 플랜지부(35, 36, 37)를 포함한다.

실린더(33, 34)는 제1 압축실(31)이 형성된 상부의 제1 실린더(33)와, 제2 압축실(32)이 형성되며 제1 실린더(33)의 하부에 설치된 제2 실린더(34)를 포함한다.

플랜지부(35, 36, 37)는 제1 압축실(31)과 제2 압축실(32)의 구획을 위해 제1 실린더(33) 및 제2 실린더(34) 사이에 설치된 중간판(35)과, 제1 압축실(31)의 상측 개구와 제2 압축실(32)의 하측 개구를 폐쇄함과 동시에 회전축(11)을 지지하도록 제1 실린더(33)의 상부와 제2 실린더(34)의 하부에 각각 장착된 제1 플랜지(36) 및 제2 플랜지(37)를 포함한다.

회전축(11)은 제1 압축실(31) 및 제2 압축실(32)의 중심을 관통하며 제1 압축실(31) 및 제2 압축실(32) 내부의 압축유닛(40, 50)에 연결된다.

제1 압축유닛(40) 및 제2 압축유닛(50)은 제1 압축실(31) 및 제2 압축실(32)의 회전축(11)에 각각 마련된 제1 편심부(41) 및 제2 편심부(51)와, 제1 압축실(31) 및 제2 압축실(32)의 내벽면과 접하여 회전하도록 제1 편심부(41) 및 제2 편심부(51)의 외면에 각각 회전 가능하게 결합된 제1 롤러(42) 및 제2 롤러(52)를 포함한다.

제1 편심부(41)와 제2 편심부(51)는 균형을 유지하도록 편심방향이 상호 반대로 배치된다. 여기서, 제1 롤러(42) 및 제2 롤러(52)는 제1 압축실(31) 및 제2 압축실(32) 내부에서 편심회전하며 피압축매체를 압축한다.

또한, 제1 압축유닛(40) 및 제2 압축유닛(50)은 제1 롤러(42) 및 제2 롤러(52)의 회전에 따라 각 압축실(31, 32)의 반경방향으로 진퇴하면서 각 압축실(31, 32)을 구획하는 제1 베인(43)과 제2 베인(53)을 포함한다.

제1 베인(43)과 제2 베인(53)은 도 2에 도시한 바와 같이, 각 압축실(31, 32)의 반경방향으로 길게 형성된 제1 베인슬롯(44) 및 제2 베인슬롯(54)에 수용되어 진퇴가 안내된다. 제1 베인(43)과 제2 베인(53)은 제1 롤러(42) 및 제2 롤러(52)의 외표면에 각각 접촉하여 제1 압축실(31) 및 제2 압축실(32)을 구획한다.

한편, 제1 실린더(33) 및 제2 실린더(34)에는 제1 베인(43) 및 제2 베인(53)을 수용하며, 제1 베인(43) 및 제2 베인(53)이 출입 가능하도록 안내하는 제1 베인슬롯(44) 및 제2 베인슬롯(54)이 형성되어 있다.

제1 베인슬롯(44)은 제1 압축실(31)의 내벽면에서 제1 베인(43)을 안내하는 제1 베인가이드부(45)와, 제1 베인가이드부(45)의 외측단부 영역에서 제1 베인가이드부(45)의 폭에 비해 더 큰 폭을 갖는 밀폐실(46)로 이루어져 있다.

제1 베인가이드부(45)는 제1 압축실(31)의 내벽면에서 제1 베인(43)의 폭과 비슷한 폭을 가지고 외측을 향해 함몰 형성된다. 제1 베인가이드부(45)는 제1 베인(43)을 수용하며, 제1 베인(43)의 진퇴를 안내하는 역할을 한다.

밀폐실(46)은 제1 베인가이드부(45)의 외측단부 영역에서 제1 베인가이드부(45)의 폭에 비하여 소정의 확장 폭만큼 더 큰 폭을 갖는다. 밀폐실(46)은 중간판(35) 및 제1 플랜지(36)에 의하여 케이싱(1)의 내부공간과 구획된다. 밀폐실(46)은 소정 량의 가스를 수용할 수 있도록 제1 베인가이드부(45)의 폭에 비하여 큰 지름의 원통형 확장부로 이루어진다. 여기서, 제1 베인(43)의 후단은 이러한 밀폐실(46)의 내면형상에 대응하는 곡면으로 이루어질 수 있다.

제1 베인(43)의 후단과 접하는 밀폐실(46)의 후방에는 제1 베인(43)이 완전히 후퇴할 때 제1 베인(43)을 부착시켜 고정함으로써 제1 베인(43)의 흔들림을 방지하는 자석(미도시)이 설치된다. 제1 베인(43)의 후단을 곡면으로 한 것은 제1 베인(43)이 후퇴할 때 제1 베인(43)의 후단이 자석에 밀착되기 용이하도록 한 것이다.

본 실시예에 따른 로터리 압축기는 밀폐실(46)에 흡입압력을 인가함으로써 제1 베인(43)을 후퇴시킨 상태로 구속하거나, 밀폐실(46)에 토출압력을 인가함으로써 제1 베인(43)의 진퇴가 이루어지도록 하는 제1 베인제어장치(60)를 구비한다. 제1 베인제어장치(60)는 이러한 방식으로 제1 베인(43)을 구속하거나 구속을 해제함으로써 제1 압축실(31) 쪽에서 압축 또는 공회전이 이루어지도록 하여 압축 용량을 가변시킬 수 있도록 한다. 이러한 제1 베인제어장치(60)의 구체적인 구성 및 동작에 대해서는 후술하기로 한다.

제2 베인슬롯(54)은 제2 압축실(32)의 내벽면에서 외측을 향해 함몰 형성되어 제2 베인(53)을 안내하는 제2 베인가이드부(56)와, 제2 베인(53)이 제2 압축실(32)을 구획할 수 있도록 제2 베인(53)을 제2 롤러(52) 쪽으로 가압하는 베인스프링(55)이 설치되는 베인스프링수용부(57)로 이루어진다.

한편, 제1 실린더(33)와 제2 실린더(34)에는 제1 압축실(31)과 제2 압축실(32) 내부로 가스가 유입될 수 있도록 흡입관들(71, 72)과 연결되는 흡입구(미도시)와, 각 압축실(31, 32) 내부에서 압축된 가스가 케이싱(1) 내부로 토출되도록 하는 토출구들(75, 76)이 형성된다. 따라서 로터리 압축기가 가동될 때 케이싱(1) 내부는 토출구들(75, 76)을 통해 배출되는 압축가스에 의해 고압으로 유지되고, 케이싱(1) 내부의 압축가스는 케이싱(1) 상부에 마련된 토출배관(77)을 통해 외부로 안내된다.

흡입되는 가스는 어큐뮬레이터(78)를 거친 후 흡입관들(71, 72)을 통해 각 압축실(31, 32)의 흡입구로 안내된다.

한편, 제1 플랜지(36) 및 중간판(35)은 제1 실린더(33)의 상하부 판면에 각각 면접촉하여 제1 압축실(31)의 상하 개구를 차단한다. 여기서, 제1 실린더(33)는 제1 압축실(31) 및 제1 베인슬롯(44)을 형성하며 상하부 판면이 제1 플랜지(36) 및 중간판(35)에 접촉되는 압축실형성부(33a)와, 압축실형성부(33a)에 비하여 작은 두께를 가지고 압축실형성부(33a)를 케이싱(1)에 대하여 지지하며 상하부 판면이 제1 플랜지(36) 및 중간판(35)과 이격되는 제1 실린더 지지부(33b)를 갖는다.

압축실형성부(33a)의 상하부 판면은 제1 플랜지(36) 및 중간판(35)과의 사이에 틈새가 없도록 연삭 가공되는 것이 바람직하다.

한편, 제1 플랜지(36)는 제1 실린더(33)의 상부 개구를 차단하도록 하부 판면이 제1 실린더(33)의 압축실형성부(33a)의 상부 판면과 밀착 접촉하는 상부차단부(36a)와, 상부차단부(36a)를 케이싱(1)에 지지하며 하부 판면이 제1 실린더(33)의 상부 판면과 이격되는 제1 플랜지 지지부(36b)를 갖는다.

중간판(35)은 제1 플랜지(36)의 하부 개구를 차단하도록 제1 실린더(33)의 압축실형성부(33a)에 대응하는 형상을 갖도록 마련된다.

여기서, 상부차단부(36a)의 하부 판면 및 중간판(35)의 상하부 판면도 연삭 가공되는 것이 바람직하다.

한편, 제1 실린더 지지부(33b)의 상하부 판면은 선삭 가공된다.

본 실시예에 따른 로터리 압축기는 제1 실린더 지지부(33b)의 외측면으로부터 밀폐실(46)로 관통되어 제1 베인제어장치(60)의 작동에 의하여 밀폐실(46)에 고압 또는 저압을 제공하는 연통부(80)를 더 포함한다.

연통부(80)은 제1 베인(43)의 진퇴방향과 상이한 방향으로 제1 실린더(33)의 외측면으로부터 밀폐실(46)로 관통 형성된다.

연통부(80)는 제1 실린더 지지부(33b)의 측면으로부터 압축실형성부(33a)의 판면으로 관통된 관통부(81)와, 관통부(81)와 밀폐실(46)을 연통하는 그루브(83)를 포함한다.

관통부(81)는 제1 실린더 지지부(33b)의 외측면으로부터 압축실형성부(33a)를 향하여 수평방향으로 함몰된 수평관통부(81a)와, 수평관통부(81a)의 내측 단부영역으로부터 플랜지부(35, 36)를 향하여 수직방향으로 관통된 수직관통부(81b)를 포함한다.

그루브(83)는 압축실형성부(33a)와, 이에 접촉하는 중간판(35) 또는 상부차단부(36a)의 판면 중 적어도 하나에 함몰 형성되어 관통부(81)와 밀폐실(46)을 연통시킨다.

수평관통부(81a)에는 후술하는 연결관(61)이 결합된다.

수직관통부(81b)와 밀폐실(46)은 소정 간격 이격되어 있으며, 그루브(83)에 의하여 상호 연통된다.

본 실시예에서, 수직관통부(81b)는 중간판(35)을 향하여 관통되어 있으며, 그루브(83)는 중간판(35)의 상부 판면에 형성된다. 그러나, 그루브(83)는 제1 실린더(33)의 하부 판면에 형성될 수도 있다. 또한, 그루브(83)는 중간판(35)의 상부 판면과 제1 실린더(33)의 하부 판면에 상호 대향되게 모두 형성될 수도 있다.

한편, 수직관통부(81b)가 제1 플랜지(36)를 향하여 관통 형성될 수도 있다. 이 경우, 그루브(83)는 제1 플랜지(36)의 하부 판면에 형성될 수도 있고, 제1 실린더(33)의 상부 판면에 형성될 수도 있다. 또한, 그루브(83)는 제1 플랜지(36)의 하부 판면과 제1 실린더(33)의 상부 판면에 상호 대향되게 모두 형성될 수도 있다.

본 실시예에서는 관통부(81)가 수평관통부(81a)와 수직관통부(81b)를 갖는다고 설명하고 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 제1 실린더 지지부(33b)의 외측면으로부터 중간판(35) 또는 제1 플랜지(36)를 향하여 사선으로 관통시켜 관통부를 형성할 수도 있다.

본 실시예에서는 연통부(80)가 관통부(81)와 그루브(83)를 포함하는 것으로 설명하고 도시하였으나, 그루브(83)를 형성하지 않고 제1 실린더 지지부(33b)의 외측면으로부터 밀폐실(46)로 직접 관통시켜 연통부를 형성할 수도 있음은 물론이다.

제1 베인제어장치(60)는 밀폐실(46)과 직접 연통하도록 관통부(81)에 연결된 연결관(61)과, 연결관(61)과 토출배관(77)을 연결하는 고압관(62)과, 연결관(61)과 흡입배관(70)을 연결하는 저압관(63)과, 고압관(62)과 저압관(63)이 연결관(61)에 선택적으로 연통되도록 하는 개폐밸브(64)를 포함한다.

여기서, 연결관(61)은 수평관통부(81a)에 강제 압입된다. 자세히 설명하면, 연결관(61)을 수평관통부(81a)에 삽입하고, 연결관(61)의 내부를 통하여 링(61a)을 압입하여 연결관(61)을 수평관통부(81a)에 결합한다.

한편, 링(61a)은 테이퍼진 단면 형상을 갖도록 마련된다. 즉, 링(61a)의 일측 외경은 연결관(61)의 내경에 비하여 작게 형성되어 있으며, 링(61a)의 타측 외경은 연결관(61)의 내경에 비하여 크게 형성되어 있다. 이러한 링(61a)을 수평관통 부(81a)에 삽입되어 있는 연결관(61)에 강제 압입하면, 링(61a)에 의하여 연결관(61)이 반경 확장되면서 수평관통부(81a)에 고정된다. 이에, 연결관(61)과 수평관통부(81a) 사이로 압력이 누설되는 것을 방지할 수 있게 된다.

한편, 링(61a)은 수평관통부(81a)에 강제 압입된 상태에서 제1 실린더 지지부(33b)에 배치되는 것이 바람직하다. 이에, 링(61a)의 강제 압입 과정에서 제1 실린더 지지부(33b)에 변형이 발생하더라도, 압축실형성부(33a)는 변형이 발생되지 않게 된다. 따라서, 제1 실린더(33)와 플랜지부(35, 36) 사이에 상호 접촉되는 판면을 통하여 제1 압축실(31)의 압력이 누설되는 것을 방지할 수 있게 된다.

개폐밸브(64)는 연결관(61)과, 고압관(62)과, 저압관(63)이 연결되는 지점에 설치되는 전동식 삼방밸브로 마련된다.

이하에서는 본 실시예에 따른 로터리 압축기의 작동과정을 설명한다.

우선, 도 2에 도시된 바와 같이, 고압관(62)이 연결관(61)과 연통하도록 개폐밸브(64)가 동작할 때는 밀폐실(46)에 토출압력이 가해진다. 즉, 고압관(62)으로부터 연결관(61)을 통하여 관통부(81)를 통과한 토출압력은 그루브(83)를 통과한 후 밀폐실(46)로 공급된다. 따라서, 이때는 제1 베인(43)이 토출압력에 의해 제1 압축실(31) 쪽으로 밀리므로 제1 베인(43)이 제1 롤러(42)의 편심 회전에 따라 진퇴한다.

반면, 저압관(63)이 연결관(61)과 연통하도록 개폐밸브(64)가 동작할 때는 밀폐실(46)에 흡입압력이 가해진다. 따라서, 이때는 제1 베인(43)이 후퇴한 상태에서 정지되므로 제1 압축실(31)에서 공회전이 이루어진다. 제1 베인(43)이 후퇴하여 정지(구속)될 때는 제1 베인(43)의 후단이 자석(47)에 부착되므로 제1 베인(43)의 흔들림이 방지된다. 즉, 제1 압축실(31) 내에서 공회전을 하는 제1 롤러(42)의 동작에 의해 제1 압축실(31)에서 압력변화가 생기는 경우에도 제1 베인(43)의 유동이 생기지 않아 정숙한 동작이 이루어질 수 있다.

이처럼 본 발명은 제1 베인제어장치(60)를 통하여 제1 베인(43)의 구속을 제어함으로써 제1 압축실(31) 쪽에서 압축 또는 공회전이 이루어지도록 할 수 있고, 이를 통해 압축용량을 가변시킬 수 있다. 즉 밀폐실(46)에 토출압력을 인가하여 제1 베인(43)의 진퇴가 이루어지도록 하면, 제1 압축실(31)과 제2 압축실(32) 모두에서 압축동작이 이루어지므로 대용량의 압축이 이루어진다. 반면, 밀폐실(46)에 흡입압력을 인가하여 제1 베인(43)을 구속하면, 제1 압축실(31)에서 공회전이 이루어지고, 제2 압축실(32)에서만 압축동작이 이루어지므로 압축용량은 감소하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 제1 베인(43)의 진퇴방향과 상이한 방향으로 제1 실린더(33)의 외측면으로부터 밀폐실(46)로 관통되어 밀폐실(46)에 고압 또는 저압을 제공하는 연통부(80)를 형성함으로써, 연결관(61)을 연통부(80)에 강제 압입하는 과정에서 제1 실린더(33) 또는 플랜지부(35, 36)의 변형에 의하여 제1 압축실(31)의 압력이 누설되는 것을 방지할 수 있게 된다.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 로터리 압축기를 도시한 도면이다. 제2 실시예는 관통부(181)를 제1 플랜지(136)에 형성한 것이다.

본 실시예에서 수평관통부(181a)는 제1 플랜지 지지부(136b)의 외측면으로부터 상부차단부(136a)를 향하여 수평방향으로 함몰 형성되며, 수직관통부(181b)는 수평관통부(181a)의 내측 단부영역으로부터 제1 실린더(133)을 향하여 하부로 관통 형성된다.

본 실시예에서 그루브(183)는 제1 실린더(133)의 상부 판면에 형성된다. 그러나, 그루브(183)는 제1 플랜지(136)의 하부 판면에 형성될 수도 있으며, 제1 실린더(133)의 상부 판면과 제1 플랜지(136)의 하부 판면에 모두 형성될 수도 있다.

이상에서 설명한 실시예들에서는 제1 베인제어장치(60)만을 구비한 로터리 압축기를 도시하고 설명하였지만, 제1 압축실(31)과 제2 압축실(32)의 용적을 상이하게 마련한 후, 제2 베인(53)의 구속을 제어하기 위한 제2 베인제어장치(미도시)를 더 구비할 수 있다. 이 경우, 연통부(80, 180)는 제 2실린더(34) 또는 제2 플랜지(37)에도 형성된다.

제2 베인제어장치의 동작원리는 제1 베인제어장치(60)와 동일하다. 이에, 제1 압축실(31)과 제2 압축실(32)의 용적을 다르게 한 상태에서, 제1 베인제어장치(60) 및 제2 베인제어장치의 제어를 통해 제1 베인(43) 또는 제2 베인(53)을 선택적으로 구속함으로써 압축용량의 가변을 다양화할 수 있다. 즉, 제1 압축실(31)이 공회전하고 제2 압축실(32)이 압축회전하는 경우, 제1 압축실(31)이 압축회전을 하고 제2 압축실(32)이 공회전하는 경우, 제1 압축실(31)과 제2 압축실(32) 모두 압축회전을 하는 경우를 구현할 수 있어 압축용량의 가변을 다양화할 수 있다. 또한, 이러한 기구적인 압축용량 가변과 함께 전동요소(10)의 회전속도를 가변시키면 압축용량의 가변범위를 더욱 다양화할 수 있다.

비록, 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

도 1은 종래 로터리 압축기의 실린더에 연결관이 결합되는 것을 보여주기 위한 도면,

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 로터리 압축기의 개략적인 구성을 설명하기 위한 개략도,

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 로터리 압축기의 연통부의 형성 위치를 보여주기 위한 도면,

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 로터리 압축기의 제1 실린더의 평면도,

도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선에 따른 단면도,

도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 로터리 압축기의 연통부의 형성 위치를 보여주기 위하여 제1 실린더와 중간판이 결합한 상태의 평면도,

도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ선에 따른 단면도,

도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 로터리 압축기의 연통부의 형성위치를 보여주기 위한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 케이싱 10 : 전동요소

12 : 고정자 13 : 회전자

20 : 압축요소 30 : 실린더유닛

31 : 제1 압축실 32 : 제2 압축실

33 : 제1 실린더 33a : 압축실형성부

33b : 제1 실린더 지지부 34 : 제2 실린더

35 : 중간판 36 : 제1 플랜지

36a : 상부차단부 36b : 제1 플랜지 지지부

37 : 제2 플랜지 40 : 제1압축유닛

42 : 제1롤러 43 : 제1베인

44 : 제1베인슬롯 45 : 제1베인가이드부

46 : 밀폐실 50 : 제2압축유닛

52 : 제2롤러 53 : 제2베인

54 : 제2베인슬롯 56 : 제2베인가이드부

60 : 제1베인제어장치 61 : 연결관

62 : 고압관 63 : 저압관

64 : 개폐밸브 80 : 연통부

81 : 관통부 81a : 수평관통부

81b : 수직관통부 83 : 그루브

Claims (14)

1. 로터리 압축기에 있어서,

   외관을 형성하는 케이싱과;

   압축실을 형성하며, 상기 압축실의 내벽면으로부터 외측을 향해 함몰형성되는 베인가이드부와 상기 베인가이드부의 외측단부 영역에서 상기 베인가이드부의 폭에 비하여 소정의 확장 폭만큼 더 큰 폭을 갖는 밀폐실로 이루어진 베인슬롯을 갖는 실린더와;

   상기 베인슬롯을 따라 진퇴하며 상기 압축실을 구획하는 베인과;

   상기 실린더의 상하 개구를 폐쇄하는 플랜지부와;

   상기 베인의 진퇴방향과 상이한 방향으로 상기 실린더의 외측면으로부터 상기 밀폐실로 관통되어 상기 밀폐실에 고압 또는 저압을 제공하는 연통부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 실린더는 상기 압축실 및 상기 베인슬롯을 형성하며 판면이 상기 플랜지부에 접촉되는 압축실형성부와, 상기 압축실형성부에 비하여 작은 두께를 가지고 상기 압축실형성부를 상기 케이싱에 대하여 지지하며 판면이 상기 플랜지부와 이격되는 실린더 지지부를 가지며;

   상기 연통부는 상기 실린더 지지부의 측면으로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
3. 제2항에 있어서,

   상기 연통부는,

   상기 실린더 지지부의 외측면으로부터 상기 압축실형성부의 판면으로 관통된 관통부와;

   상호 접촉되는 상기 플랜지부의 판면과 상기 압축실형성부의 판면 중 적어도 하나의 판면에 함몰 형성되어 상기 관통부와 상기 밀폐실을 연통하는 그루브를 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
4. 제3항에 있어서,

   상기 관통부는,

   상기 실린더 지지부의 외측면으로부터 상기 압축실형성부를 향하여 수평방향으로 함몰된 수평관통부와;

   상기 수평관통부의 내측 단부영역으로부터 상기 플랜지부를 향하여 수직방향으로 관통된 수직관통부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 연통부에 상기 압축실의 흡입압력 및 토출압력을 선택적으로 인가하는 베인제어장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
6. 제5항에 있어서,

   상기 실린더는 제1 압축실을 형성하는 제1 실린더와, 상기 제1 실린더의 하부에 제2 압축실을 형성하는 제2 실린더를 포함하며;

   상기 플랜지부는 상기 제1 실린더의 상부에 장착되는 제1 플랜지와, 상기 제2 실린더의 하부에 장착되는 제2 플랜지와, 상기 제1 실린더와 상기 제2 실린더 사이에 장착되는 중간판을 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
7. 제6항에 있어서,

   상기 베인제어장치는,

   상기 압축실의 토출측과 연결되는 고압관과;

   상기 압축실의 흡입측과 연결되는 저압관과;

   상기 연통부에 삽입되는 연결관과;

   상기 연결관을 상기 고압관과 상기 저압관에 선택적으로 연통하는 개폐밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
8. 제7항에 있어서,

   상기 연통부에 삽입된 연결관의 내부에 압입되어 상기 연결관의 반경을 확장하여 상기 연결관을 상기 실린더에 결합하는 링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
9. 제8항에 있어서,

   상기 링은 상기 연결관에 압입된 상태에서 상기 실린더 지지부에 배치되는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
10. 제9항에 있어서,

    상기 링은 테이퍼진 단면 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
11. 로터리 압축기에 있어서,

    외관을 형성하는 케이싱과;

    압축실을 형성하며, 상기 압축실의 내벽면으로부터 외측을 향해 함몰형성되는 베인가이드부와 상기 베인가이드부의 외측단부 영역에서 상기 베인가이드부의 폭에 비하여 소정의 확장 폭만큼 더 큰 폭을 갖는 밀폐실로 이루어진 베인슬롯을 갖는 실린더와;

    상기 베인슬롯을 따라 진퇴하며 상기 압축실을 구획하는 베인과;

    상기 실린더의 상하 개구를 폐쇄하는 플랜지부와;

    상기 베인의 진퇴방향과 상이한 방향으로 상기 플랜지부의 외측면으로부터 상기 밀폐실로 관통되어 상기 밀폐실에 고압 또는 저압을 제공하는 연통부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
12. 제11항에 있어서,

    상기 실린더는 상기 압축실 및 상기 베인슬롯을 형성하며 판면이 상기 플랜지부에 접촉되는 압축실형성부와, 상기 압축실형성부에 비하여 작은 두께를 가지고 상기 압축실형성부를 상기 케이싱에 대하여 지지하며 판면이 상기 플랜지부와 이격되는 실린더 지지부를 가지며;

    상기 연통부는 상기 실린더 지지부에 대응하는 상기 플랜지부의 외측면으로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
13. 제12항에 있어서,

    상기 연통부에 삽입되어 상기 압축실의 흡입압력 및 토출압력을 선택적으로 제공하는 연결관과;

    상기 연통부에 삽입된 연결관의 내부에 압입되어 상기 연결관의 반경을 확장하여 상기 연결관을 상기 플랜지부에 결합하는 링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
14. 제13항에 있어서,

    상기 링은 상기 연결관에 압입된 상태에서 상기 실린더 지지부에 대응하는 상기 실린더부의 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.

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