KR20180113411A

KR20180113411A - Reciprocating compressor and method for controlling the same

Info

Publication number: KR20180113411A
Application number: KR1020170044934A
Authority: KR
Inventors: 엄상준; 김기만; 유동석
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2017-04-06
Filing date: 2017-04-06
Publication date: 2018-10-16
Also published as: KR101918066B1

Abstract

The present invention relates to a reciprocating compressor and a method for controlling the same. The reciprocating compressor comprises: a case; a compression apparatus unit compressing and discharging sucked refrigerant; a rotating shaft transmitting a rotating force to compress the refrigerant of the compression apparatus unit by rotation; a first rotor formed to surround the rotating shaft, and formed to rotate in both directions; a stator arranged to surround the first rotor; a second rotor formed to surround the stator, and formed to rotate in both directions; a one-way bearing transmitting only a rotational force by rotation in one direction of the first rotor to the rotating shaft; a rotor plate transmitting a rotational force by rotation in both directions of the second rotor to the rotating shaft; and a control unit controlling the first rotor and the second rotor to rotate by changing a rotating direction.

Description

RECIPROCATING COMPRESSOR AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME [0002]

본 발명은 스테이터의 내외측에 로터가 위치되는 구동모터를 갖는 압축기와 이를 제어하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a compressor having a drive motor in which a rotor is located on the inside and outside of a stator, and a method of controlling the same.

밀폐형 압축기는, 케이스의 내부에 동력을 발생하는 구동모터와, 구동모터로부터 동력을 전달받아 냉매를 압축하는 압축기구부를 포함한다. 밀폐형 압축기는, 냉매를 압축하는 방식에 따라 왕복동식 압축기(또는 레시프로 압축기), 로터리 압축기, 스크롤 압축기 등으로 구분할 수 있다.The hermetic compressor includes a driving motor for generating power in the case and a compression mechanism for receiving the power from the driving motor and compressing the refrigerant. The hermetic compressor can be classified into a reciprocating compressor (or reciprocating compressor), a rotary compressor, a scroll compressor, and the like depending on a method of compressing the refrigerant.

여기서, 왕복동식 압축기는, 레시프로 압축기(reciprocating compressor)라고도 부르며, 구동모터에서 형성되는 회전력을 커넥팅로드에 의해, 피스톤을 실린더의 내부에서 직선으로 왕복 운동시키면서, 냉매를 흡입하여 압축한 후 토출하는 방식이다. 레시프로 압축기는, 피스톤의 구동방식에 따라 진동형과 연결형으로 구분할 수 있다.Here, the reciprocating compressor is also referred to as a reciprocating compressor. The reciprocating compressor compresses the rotational force generated by the driving motor by the connecting rod while reciprocating the piston linearly inside the cylinder, compressing the refrigerant, Method. The reciprocating compressor can be divided into a vibrating type and a connecting type according to the driving method of the piston.

진동형 레시프로 압축기는 피스톤이 구동모터의 무버(mover)에 연결되어 진동하면서 실린더에서 왕복운동을 하면서 냉매를 압축하는 방식이다. 연결형 레시프로 압축기는, 구동모터의 회전축에 커넥팅로드가 결합되고 커넥팅로드에 피스톤이 결합되어 구동모터의 회전력을 피스톤의 직선운동으로 전환시키는 방식이다.A vibratory reciprocating compressor is a system in which a piston is connected to a mover of a driving motor and vibrates while reciprocating in a cylinder while compressing refrigerant. In the connection type reciprocating compressor, a connecting rod is coupled to a rotating shaft of a driving motor, and a piston is coupled to a connecting rod, thereby converting the rotational force of the driving motor into a linear motion of the piston.

본 명세서에서 연결형 레시프로 압축기에 관한 것으로, 이하에서는 연결형 레시프로 압축기를 레시프로 압축기라고 칭하도록 한다.In connection with a connection type reciprocating compressor in this specification, the connection type reciprocating compressor is hereinafter referred to as a reciprocating compressor.

레시프로 압축기는, 통상적으로 냉장고의 냉매 압축을 위해 사용되는데, 최근 냉장고의 소전 규제가 강화됨에 따라 저냉력 고효율화에 대한 수요가 증가하고 있어, 저냉력 고효율화의 달성을 위한 냉장고의 효율 개선이 필요하다.Reciprocating compressors are generally used for compressing refrigerant in a refrigerator. Recently, as the regulation of refrigerator is tightened, there is an increasing demand for low cooling power and high efficiency. Therefore, it is necessary to improve the efficiency of refrigerator for achieving low cooling power and high efficiency .

냉장고의 도어가 닫혀있는 상태와 같은 통상적인 냉매의 순환이 필요한 경우에는 주 운전 구간에서는 압축기가 저속으로 구동되면서 냉매의 압축이 이루어지고, 냉장고의 문이 개방된 상태와 같이 빠르게 냉매의 순환이 필요한 경우에는 고속으로 압축기를 구동시키는 것이 필요하게 된다.In the case where the refrigerant circulation is required such as a state in which the door of the refrigerator is closed, the refrigerant is compressed while the compressor is driven at a low speed in the main operation section, and the refrigerant circulation needs to be performed as quickly as the door of the refrigerator is opened It is necessary to drive the compressor at high speed.

즉, 저속으로 압축기를 구동시킬 때에는 높은 토크를 얻으면서 효율성 확보하는 것이 필요하며, 고속으로 압축기를 구동시킬 때에는 회전축을 빠르게 회전시키게 되므로 신뢰성을 확보하는 것이 필요하게 된다.That is, when the compressor is driven at a low speed, it is necessary to secure efficiency while obtaining a high torque. When the compressor is driven at a high speed, the rotation shaft is rotated rapidly,

다만, 종래의 구동모터는, 하나의 로터와 스테이터로 이루어지는 구동모터의 구조적인 한계로 인해, 하나의 로터를 회전시키면서 냉매의 압축을 형성하게 되므로, 특히, 주 운전구간에서 높은 효율을 확보하는 것이 어려운 문제점이 있다.However, since the conventional driving motor has a structural limitation of the driving motor composed of one rotor and the stator, the refrigerant is compressed while rotating one rotor, so that it is necessary to ensure high efficiency in the main driving section There is a difficult problem.

이에, 하나의 스테이터와 두 개의 로터를 구비하는 구동모터를 구비하는 레시프로 압축기를 통해, 압축기가 구동되는 통상적인 영역인 소전 영역에서 압축기 성능의 높은 효율을 확보하면서도, 높은 출력의 확보가 필요한 영역에서는 원하는 출력을 얻기 위해 로터를 고속으로 회전시킬 수 있는 방안이 필요하다.Accordingly, it is possible to provide a high-efficiency compressor which is capable of ensuring high efficiency of compressor performance in a normal region, which is a normal region where a compressor is driven, through a recuperator compressor including a drive motor having one stator and two rotors, It is necessary to rotate the rotor at a high speed in order to obtain a desired output.

본 발명의 일 목적은, 스테이터의 내 외측에 각각 로터가 위치되는 구동모터를 구비하는 압축기의 구조를 제공하고, 이를 제어하는 방법을 제공하기 위한 것이다.It is an object of the present invention to provide a structure of a compressor having a drive motor in which a rotor is located on the inside and outside of a stator, and to provide a method of controlling the same.

본 발명의 다른 일 목적은, 2개의 로터를 각각 독립적으로 구동시켜 회전축에 회전력을 전달할 수 있는 압축기의 구조와, 각 로터를 제어하여 두 가지의 구동모드를 구현하기 위한 방법을 제공하기 위한 것이다.It is another object of the present invention to provide a structure of a compressor capable of independently driving two rotors to transmit a rotational force to a rotational shaft, and a method of controlling two rotors to implement two driving modes.

본 발명의 다른 일 목적은, 압축기의 구동 시간의 대부분을 차지하는 주 운전 영역에서 스테이터의 내외측에 위치되는 각 로터의 구동을 제어함으로써 압축기의 효율을 높이기 위한 것이다.Another object of the present invention is to increase the efficiency of the compressor by controlling the driving of the respective rotors located on the inside and outside of the stator in the main operation region occupying most of the driving time of the compressor.

이와 같은 본 발명의 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 로터리 압축기는, 외관을 형성하는 케이스; 상기 케이스의 내부에 설치되고, 흡입된 냉매를 압축하여 토출시키는 압축기구부; 상기 압축기구부에 연결되고, 회전에 의해 상기 압축기구부에 냉매의 압축을 위한 회전력을 전달하는 회전축; 상기 회전축을 감싸도록 형성되고, 양방향으로 회전 가능하게 구성되는 제1 로터; 상기 제1 로터를 감싸도록 배치되는 스테이터; 상기 스테이터를 감싸도록 형성되고, 양방향으로 회전 가능하도록 구성되는 제2 로터; 상기 회전축과 상기 제1 로터의 사이에 배치되어, 상기 제1 로터의 어느 일 방향 회전에 의한 회전력만을 상기 회전축에 전달하는 원웨이베어링; 상기 제2 로터와 상기 회전축을 연결하여, 상기 제2 로터의 양향의 회전에 의한 회전력을 상기 회전축에 전달하는 로터플레이트; 및 상기 제1 로터와 제2 로터가 회전 방향을 바꿔 회전되도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a rotary compressor including: a casing forming an outer casing; A compression mechanism installed in the case to compress and discharge the sucked refrigerant; A rotating shaft connected to the compression mechanism unit and transmitting a rotation force for compressing the refrigerant to the compression mechanism unit by rotation; A first rotor formed to surround the rotation shaft and configured to be rotatable in both directions; A stator disposed to surround the first rotor; A second rotor formed to surround the stator and configured to be rotatable in both directions; A one-way bearing disposed between the rotary shaft and the first rotor for transmitting only a rotational force of the first rotor in one direction to the rotary shaft; A rotor plate connecting the second rotor and the rotation shaft to transmit rotational force by biased rotation of the second rotor to the rotation shaft; And a controller for controlling the rotation of the first and second rotors so that the first and second rotors are rotated.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 제1 로터 및 제2 로터가 제1 방향 또는 제2 방향으로 회전되도록 상기 스테이터에 공급되는 전원을 제어할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the control unit may control power supplied to the stator such that the first rotor and the second rotor are rotated in the first direction or the second direction.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 압축기구부 내에서 제1 속도로 냉매의 압축과 토출이 이루어지도록, 상기 제1 로터 및 상기 제2 로터를 제1 방향으로 회전하도록 제어할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the control unit controls the first rotor and the second rotor to rotate in the first direction so that compression and discharge of the refrigerant are performed at the first speed in the compression mechanism unit .

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 압축기구부 내에서 제2 속도로 냉매의 압축과 토출이 이루어지도록, 상기 제1 로터 및 상기 제2 로터를 제2 방향으로 회전하도록 제어할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the control unit controls the first rotor and the second rotor to rotate in the second direction so that compression and discharge of the refrigerant are performed at the second speed in the compression mechanism unit .

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 제1 로터 및 제2 로터가 기설정된 시간동안 상기 제2 방향으로 회전하도록 제어할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the control unit may control the first rotor and the second rotor to rotate in the second direction for a predetermined time.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 제2 속도는, 상기 제1 속도보다 큰 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the second speed is greater than the first speed.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 제1 로터 및 제2 로터의 독립적인 구동이 이루어지도록, 상기 스테이터에 전원을 공급할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the control unit may supply power to the stator such that independent driving of the first rotor and the second rotor is performed.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 제1 로터와 상기 제2 로터에 의해 형성되는 토크값을 감지하여, 상기 토크값이 기설정된 값보다 크면, 상기 제1 로터 및 상기 제2 로터의 회전 방향이 전환되도록, 상기 스테이터에 신호를 전송할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the controller senses a torque value formed by the first rotor and the second rotor, and when the torque value is larger than a predetermined value, 2 signal to the stator so that the direction of rotation of the rotor is switched.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 제2 로터의 회전속도를 감지하여, 상기 제2 로터의 회전속도가 설정된 값보다 크면, 상기 제1 로터와 상기 제2 로터의 회전 방향이 전환되도록 상기 스테이터에 신호를 전송할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the control unit senses the rotation speed of the second rotor, and when the rotation speed of the second rotor is larger than a predetermined value, the rotation direction of the first rotor and the second rotor The signal can be transmitted to the stator.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 원웨이베어링은, 상기 제1 로터와 결합되어 상기 제1 로터의 어느 일방향 회전을 제한할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the one-way bearing may be combined with the first rotor to limit any one-way rotation of the first rotor.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 압축기구부는, 내부에 압축공간이 형성되고, 상기 압축공간으로 흡입된 냉매를 압축하여 토출시키는 실린더; 및 상기 압축공간의 내부에서 왕복운동하면서 상기 냉매의 압축을 형성하는 피스톤을 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the compression mechanism includes: a cylinder having a compression space formed therein and compressing and discharging the refrigerant sucked into the compression space; And a piston reciprocating within the compression space to form a compression of the refrigerant.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 외관을 형성하는 케이스; 상기 케이스의 내부에 설치되고, 흡입된 냉매를 압축하여 토출시키는 압축기구부; 상기 압축기구부에 연결되고, 회전에 의해 상기 압축기구부에 냉매의 압축을 위한 회전력을 전달하는 회전축; 상기 회전축을 감싸도록 형성되고, 양방향으로 회전 가능하게 구성되는 제1 로터; 상기 제1 로터를 감싸도록 배치되는 스테이터; 상기 스테이터를 감싸도록 형성되고, 양방향으로 회전 가능하게 구성되는 제2 로터; 상기 제2 로터와 상기 회전축을 연결하여 상기 제2 로터의 양방향의 회전에 의한 회전력을 상기 회전축에 전달하는 로터 플레이트; 상기 회전축과 상기 제2 로터의 사이에 배치되어, 상기 제2 로터의 어느 일방향 회전에 의한 회전력만을 상기 회전축에 전달하는 원웨이베어링; 및 상기 제1 로터와 제2 로터가 회전 방향을 전환하여 회전되도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.According to another exemplary embodiment of the present invention, A compression mechanism installed in the case to compress and discharge the sucked refrigerant; A rotating shaft connected to the compression mechanism and transmitting a rotating force for compressing the refrigerant to the compression mechanism by rotation; A first rotor formed to surround the rotation shaft and configured to be rotatable in both directions; A stator disposed to surround the first rotor; A second rotor formed to surround the stator and configured to be rotatable in both directions; A rotor plate connecting the second rotor and the rotation shaft to transmit rotational force by bi-directional rotation of the second rotor to the rotation shaft; A one-way bearing disposed between the rotary shaft and the second rotor for transmitting only a rotary force by the one-directional rotation of the second rotor to the rotary shaft; And a controller for controlling the rotation of the first rotor and the second rotor so as to be rotated.

상기와 같은 구성에 따른 레시프로 압축기는, 스테이터를 사이에 두고 내측에는 제1 로터가, 외측에는 제2 로터가 배치될 수 있으며, 제1 로터와 제2 로터의 회전에 의한 회전력을 통해 냉매의 압축이 가능하며, 제1 로터 및 제2 로터의 회전 방향을 제어할 수 있다.In the reciprocating compressor according to the above construction, a first rotor may be disposed on the inner side of the compressor, and a second rotor may be disposed on the outer side of the compressor. The first rotor and the second rotor may rotate, And the rotation direction of the first rotor and the second rotor can be controlled.

또한, 제어부를 통해 제1 로터와 제2 로터를 동시에 회전시켜 높은 토크를 얻어 냉매를 압축하거나, 제2 로터만을 회전시키도록 구성하여 고속으로 냉매를 압축시키는 것이 가능하게 된다. 즉, 제1 로터와 제2 로터를 통해서, 압축기를 구동하기 위한 두 가지 구동모드의 구현 가능하여, 압축기 효율 및 성능의 확보가 가능하게 된다.In addition, it is possible to compress the refrigerant by rotating the first rotor and the second rotor at the same time through the control unit to obtain a high torque, or to rotate only the second rotor, thereby compressing the refrigerant at a high speed. In other words, it is possible to implement two drive modes for driving the compressor through the first rotor and the second rotor, thereby ensuring the compressor efficiency and performance.

또한, 제1 로터 및 제2 로터를 제1 방향 또는 제2 방향으로 회전시키면서, 상황에 따라 다른 압축기의 구동이 가능하도록 제어 가능하게 된다.Further, the first rotor and the second rotor can be rotated in the first direction or the second direction to be controllable to enable the other compressors to be driven depending on the situation.

도 1은, 종래의 레시프로 압축기를 나타내는 단면도.
도 2는, 본 발명에 따르는 레시프로 압축기의 구조를 나타내는 단면도.
도 3은, 본 발명에 따르는 레시프로 압축기의 내부 모습을 구체적으로 나타내는 단면도.
도 4는, 구동모터의 구조를 나타내는 사시도.
도 5는, 구동모터를 상부에서 바라본 평면도.
도 6은, 제어부와 상호 작용하는 구성을 나타내는 블록도.
도 7은, 본 발명에 따르는 레시프로 압축기의 성능을 나타내는 그래프.
도 8은, 본 발명에 따르는 레시프로 압축기의 운전모드가 전환되는 과정을 나타내는 순서도.
도 9는, 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 레시프로 압축기를 나타내는 단면도.1 is a sectional view showing a conventional reciprocating compressor;
2 is a cross-sectional view showing the structure of a reciprocating compressor according to the present invention;
3 is a cross-sectional view specifically illustrating an internal view of a reciprocating compressor according to the present invention;
4 is a perspective view showing a structure of a drive motor;
5 is a plan view of the drive motor viewed from above;
6 is a block diagram showing a configuration for interacting with a control unit;
7 is a graph showing the performance of a reciprocating compressor according to the present invention.
Figure 8 is a flow diagram illustrating the process of switching the operating mode of a recupller compressor according to the present invention;
9 is a cross-sectional view showing a reciprocating compressor showing another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 관련된 레시프로 압축기에 대해 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, a reciprocating compressor according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise.

본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of related arts will be omitted when it is determined that the gist of the embodiments disclosed herein may be obscured.

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. It should be understood that it includes water and alternatives.

도 1은 종래의 레시프로 압축기(10)를 나타내는 도면이다.1 is a view of a conventional reciprocating compressor 10;

종래의 레시프로 압축기(10)는, 케이스(11), 케이스(11)의 내부 일측에 지지되어 회전력을 발생시키는 구동모터(40), 구동모터(40)의 회전력을 전달받아 냉매를 압축하는 압축기구부(20), 실린더를 관통하여 일단은 구동모터(40)에 결합되고 다른 일단은 압축기구부(20)에 결합되는 회전축(30)을 포함하는 구조를 가진다.The conventional reciprocating compressor 10 includes a case 11, a driving motor 40 supported on one side of the case 11 to generate a rotating force, a compression mechanism for compressing the refrigerant by receiving the rotational force of the driving motor 40, And a rotary shaft 30 penetrating through the cylinder and having one end coupled to the drive motor 40 and the other end coupled to the compression mechanism 20.

압축기구부(20)는 압축공간(V1)을 형성하며 케이스(11)의 일 측에 형성되거나 고정 결합되는 실린더(23)와, 회전축(30)에 회전 가능하도록 설치되어 구동모터(40)에 의한 회전운동을 직선 왕복운동으로 전환시키는 커넥팅로드(21)와, 커넥팅로드(21)에 회전 가능하게 결합되어 실린더(23) 내에서 직선으로 왕복 운동하면서 냉매를 압축하는 피스톤(22)과, 실린더(23)의 선단에 결합되어 흡입밸브(미도시)와 토출밸브(미도시)가 구비되는 밸브조립체(26)와, 밸브조립체(26)의 흡입측에 결합되는 흡입머플러(미도시)와, 밸브조립체의 토출측에 수용하도록 결합되는 토출커버(24)와, 토출커버(24)에 연통되어 토출되는 냉매의 토출소음을 감쇄시키는 토출머플러(미도시)를 포함하는 구조를 가진다.The compression mechanism 20 includes a cylinder 23 which forms a compression space V1 and is formed or fixedly connected to one side of the case 11 and a cylinder 23 which is rotatably installed on the rotary shaft 30, A piston 22 which is rotatably coupled to the connecting rod 21 and compresses the refrigerant while linearly reciprocating in the cylinder 23; A valve assembly 26 coupled to the front end of the valve assembly 26 and equipped with a suction valve (not shown) and a discharge valve (not shown), a suction muffler (not shown) coupled to the suction side of the valve assembly 26, And a discharge muffler (not shown) for attenuating discharge noises of the refrigerant discharged in communication with the discharge cover 24. The discharge cover 24 includes a discharge cover 24,

이때, 구동모터(40)는 로터(회전자, 41)와 스테이터(고정자, 42)를 포함하며 냉매의 압축을 위한 구동력을 형성하는 역할을 한다. 구동모터(40)는, 케이스(11)에 고정 설치되는 스테이터(42), 스테이터(42)의 안쪽에 회전 가능하게 설치되는 로터(41)를 포함한다.At this time, the driving motor 40 includes a rotor (rotor) 41 and a stator (stator) 42 and serves to form a driving force for compressing the refrigerant. The drive motor 40 includes a stator 42 fixed to the case 11 and a rotor 41 rotatably installed inside the stator 42.

종래의 레시프로 압축기(10)의 구동모터(40)는, 하나의 로터(41)와 스테이터(42)를 포함하는 구조를 가진다. 스테이터(42)에 전원이 인가되면 스테이터(42)와 로터(41)의 상호 작용에 의해, 로터(41)의 회전축(30)이 크랭크축과 함께 회전하며, 회전축(30)에 결합된 케넥팅로드(21)가 선회운동을 하면서 피스톤(22)의 직선 왕복 운동을 형성하여 냉매를 압축시킨 후 외부로 토출시킬 수 있게 된다.The driving motor 40 of the conventional reciprocating compressor 10 has a structure including one rotor 41 and a stator 42. [ When the electric power is applied to the stator 42, the rotary shaft 30 of the rotor 41 rotates together with the crank shaft by the interaction between the stator 42 and the rotor 41, The rod 21 forms a linear reciprocating motion of the piston 22 while rotating, compressing the refrigerant and discharging it to the outside.

다만, 하나의 로터(41)와 스테이터(42)로 이루어지는 구동모터(40)의 구조적인 한계로 인해, 회전축(30)에 결합된 하나의 로터(41)의 구동 속도를 조절하는 방식으로만 냉매의 압축이 이루어지게 되므로, 높은 토크의 확보를 위한 주운전구간인 15Hz에서 20Hz 사이의 영역에서 로터(41)를 더욱 빠른 속도로 회전시켜야 하므로 압축기의 효율이 낮아지는 문제점이 있다.However, due to the structural limitations of the drive motor 40 including the single rotor 41 and the stator 42, only the driving speed of one rotor 41 coupled to the rotating shaft 30 is controlled, The efficiency of the compressor is lowered because the rotor 41 must be rotated at a higher speed in the range between 15 Hz and 20 Hz, which is the range between 15 Hz and 20 Hz for securing a high torque.

도 2는, 본 발명에 따르는 레시프로 압축기(100)의 구조를 나타내는 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing the structure of a reciprocating compressor 100 according to the present invention.

본 발명에 따르는 레시프로 압축기(100)는 케이스(110), 압축기구부(120), 회전축(130), 구동모터(140), 원웨이베어링(one-way bearing, 150), 로터플레이트(145) 및 제어부(170)을 구성으로 포함한다.The reciprocating compressor 100 according to the present invention includes a case 110, a compression mechanism 120, a rotary shaft 130, a driving motor 140, a one-way bearing 150, a rotor plate 145, And a control unit 170 as shown in FIG.

케이스(110)의 내부에는 압축기구부(120), 회전축(130), 구동모터(140)가 위치되며, 구동모터(140)의 회전을 제어하기 위한 제어부(170)를 구성으로 포함한다.A compression mechanism 120, a rotation shaft 130 and a driving motor 140 are disposed in the case 110 and include a controller 170 for controlling the rotation of the driving motor 140.

케이스(110)는 외관을 형성하는 것으로, 상측에는 흡입된 냉매를 압축하는 압축기구부(120)가 설치되고, 압축기구부(120)의 하측에는 압축기구부(120)와 연결되는 회전축(130) 및 구동모터(140)가 설치된다. 구동모터(140)의 구동에 의해 회전축(130)이 회전함으로써 압축기구부(120) 내에서 냉매의 압축이 이루어질 수 있게 된다. 구동모터(140)의 구동은 제어부(170)에 의해 이루어지게 된다.The casing 110 forms an outer appearance. A compression mechanism 120 for compressing the refrigerant sucked is installed on the upper side. A rotary shaft 130 connected to the compression mechanism 120 is provided below the compression mechanism 120, A motor 140 is installed. The rotation of the rotary shaft 130 is driven by the driving motor 140 so that the refrigerant can be compressed in the compression mechanism unit 120. The driving of the driving motor 140 is performed by the controller 170.

압축기구부(120)는 흡입된 냉매를 압축하여 외부로 토출하는 역할을 하는 것으로, 실린더(123)와 커넥팅로드(121)를 포함한다.The compression mechanism unit 120 compresses the sucked refrigerant and discharges the compressed refrigerant to the outside. The compression mechanism unit 120 includes a cylinder 123 and a connecting rod 121.

실린더(123)는 내부에 압축공간(V1)을 구비한다. 실린더(123)는 케이스(110)의 내측에 고정 설치되며, 압축공간(V1)으로 흡입된 냉매는 피스톤(122)의 왕복운동에 의해 압축된 후, 외부로 토출될 수 있다.The cylinder 123 has a compression space V1 therein. The cylinder 123 is fixed to the inside of the case 110. The refrigerant sucked into the compression space V1 is compressed by the reciprocating motion of the piston 122 and can be discharged to the outside.

커넥팅로드(121)는 회전축(130)의 일 단에 결합되며, 로터에 의해 형성되는 회전력을 압축공간(V1)에 위치되는 피스톤(122)의 직선 왕복 운동으로 변환시키는 역할을 한다.The connecting rod 121 is coupled to one end of the rotating shaft 130 and serves to convert a rotational force generated by the rotor into a linear reciprocating motion of the piston 122 located in the compression space V1.

피스톤(122)은 실린더(123)에 형성된 압축공간(V1)에서 왕복운동이 가능하도록 구성된다. 피스톤(122)은 커넥팅로드(121)와 결합되며, 커넥팅로드(121)에 의해 실린더(123)의 압축공간(V1) 내에서 왕복운동을 하여 냉매를 압축할 수 있게 된다.The piston 122 is configured to be reciprocatable in the compression space V1 formed in the cylinder 123. [ The piston 122 is engaged with the connecting rod 121 and reciprocates within the compression space V1 of the cylinder 123 by the connecting rod 121 to compress the refrigerant.

회전축(130)은 상하 방향으로 연장되도록 이루어지고, 케이스(110)의 내부에 설치된다. 회전축(130)은 압축기구부(120)와 연결되고, 압축기구부(120)에 냉매의 압축을 위한 회전력을 전달하는 역할을 하게 된다. 회전축(130)은 제어부(170)에 의해 구동이 제어되는 구동모터(140)에 의해 회전력을 형성할 수 있게 된다.The rotary shaft 130 is vertically extended and is installed inside the case 110. The rotary shaft 130 is connected to the compression mechanism unit 120 and transmits the rotation force for compressing the refrigerant to the compression mechanism unit 120. The rotating shaft 130 is capable of generating a rotational force by the driving motor 140 whose driving is controlled by the controller 170.

구동모터(140)는 제1, 2 로터(141, 142)와 스테이터(143)를 구성으로 포함한다. 스테이터(143)에 전원이 인가시, 스테이터(143)는 각 로터(141, 142)와의 상호 작용에 의해 회전축(130)이 회전되도록 하는 역할을 하게 된다. 여기서, 제어부(170)는 입력된 신호에 의해 스테이터(143)에 공급되는 전원을 변환하는 방법을 통해, 각 로터(141, 142)의 회전 방향을 제어할 수 있게 된다.The drive motor 140 includes first and second rotors 141 and 142 and a stator 143 as a constitution. When power is applied to the stator 143, the stator 143 functions to rotate the rotating shaft 130 by interaction with the rotors 141 and 142. [ Here, the control unit 170 can control the rotation directions of the rotors 141 and 142 through a method of converting the power supplied to the stator 143 by the input signal.

본 발명에 따르는 레시프로 압축기(100)의 구동모터(140)는, 스테이터(143)를 사이에 두고, 스테이터(143)의 내 외측에 각각 제1 로터(141)와 제2 로터(142)가 회전 가능하도록 설치되고, 제1 로터(141) 및 제2 로터(142)의 선택적인 구동이 가능하다. 또한, 제1 로터(141)와 회전축(130)의 사이에는 원웨이베어링(150)이 설치되어, 제1 로터(141)의 일 방향의 회전에 대해서만 회전축(130)에 회전력이 전달할 수 있게 된다.The driving motor 140 of the reciplo compressor 100 according to the present invention has the first rotor 141 and the second rotor 142 disposed inside and outside the stator 143 with the stator 143 therebetween And the first rotor 141 and the second rotor 142 can be selectively driven. A one-way bearing 150 is provided between the first rotor 141 and the rotation shaft 130 so that rotational force can be transmitted to the rotation shaft 130 only in one direction of rotation of the first rotor 141 .

이에, 압축기가 설치되는 냉장고의 운전에 따라 그 구동을 조절할 수 있어, 효율적인 운전이 가능하며 소비 전력을 낮출 수 있게 된다. 특히, 압축기의 주 운전 영역인 15Hz에서 20Hz 사이의 영역에서, 제1 로터(141)와 제2 로터(142)를 빠른 속도로 회전시키지 않으면서도 높은 토크를 얻을 수 있게 된다.Accordingly, the driving of the refrigerator in which the compressor is installed can be controlled, and efficient operation and power consumption can be reduced. Particularly, in the region between 15 Hz and 20 Hz which is the main operation region of the compressor, high torque can be obtained without rotating the first rotor 141 and the second rotor 142 at a high speed.

구동모터(140)는 일 방향으로 연장되는 고정체결부재(160)에 의해, 실린더(123)에 고정될 수 있다. 실린더(123)는 케이스(110)의 일 측에 고정되는 구조체를 의미하는 것으로, 실린더 블록체(구조체)를 의미하는 것으로 이해해도 된다. 고정체결부재(160)에 의해 실린더 블록체와 스테이터(143)는 결합될 수 있으며, 구동모터(140)는 케이스(110)의 내부에서 지지될 수 있게 된다.The driving motor 140 can be fixed to the cylinder 123 by a fixing member 160 extending in one direction. The cylinder 123 means a structure that is fixed to one side of the case 110 and can be understood to mean a cylinder block body (structure). The cylinder block body and the stator 143 can be engaged by the fixed fastening member 160 and the driving motor 140 can be supported inside the case 110. [

이에, 제1 로터(141)와 제2 로터(142)를 각각 제1 방향 또는 제2 방향으로 회전되는 경우에도 안정적으로 구동이 이루어질 수 있게 된다. 여기서, 제1 방향은 구동모터(140)를 위에서 보았을 때 시계 방향을, 제2 방향은 반시계 방향을 의미할 수 있으며, 그 반대를 의미할 수 있다.Accordingly, even when the first rotor 141 and the second rotor 142 are rotated in the first direction or the second direction, stable driving can be achieved. Here, the first direction may refer to a clockwise direction when the drive motor 140 is viewed from above, and the second direction may refer to a counterclockwise direction, and vice versa.

도 3은, 본 발명에 따르는 레시프로 압축기(100)의 내부 모습을 구체적으로 나타내는 단면도이다.3 is a cross-sectional view specifically illustrating an internal view of a reciprocating compressor 100 according to the present invention.

레시프로 압축기(100)는, 두 개의 로터와 하나의 스테이터(143)를 구비하는 구동모터(140)를 포함하며, 구동모터(140)를 제어하는 제어부를 구성으로 포함한다.The reciprocating compressor 100 includes a driving motor 140 having two rotors and one stator 143 and includes a control unit for controlling the driving motor 140.

도 3에서 보듯이, 구동모터(140)는 스테이터(143)를 사이에 두고, 회전축(130)이 위치되는 안쪽에는 제1 로터(141)가, 바깥쪽에는 제2 로터(142)가 위치되는 구조를 가지며, 회전축(130)에 회전력을 전달하도록 이루어진다.3, the driving motor 140 includes a first rotor 141 and a second rotor 142 on the inner side and the outer side, respectively, on which the rotating shaft 130 is located, with the stator 143 interposed therebetween And transmits a rotational force to the rotating shaft 130. As shown in FIG.

제1 로터(141)와 제2 로터(142)는 독립적으로 구동 가능하며, 두 개의 모터를 각각 위치시킨 후 각각 구동시키는 것에 비해, 공간 활용상의 이점이 있어 컴팩트한 구조를 가질 수 있게 된다.The first rotor 141 and the second rotor 142 can be independently driven and have a compact structure due to the advantage of space utilization as compared with driving the two motors after respectively positioning them.

또한, 스테이터(143)의 내 외측에 제1 로터(141)와 제2 로터(142)가 위치되는 구조적인 특징을 가지므로, 제1 로터(141)와 제2 로터(142)에 각각 형성된 영구자석(141a, 142a)과 스테이터의 코일(144)이 서로 영향을 미칠 수 있게 되므로, 동일한 크기에서 더 높은 모터의 성능 발휘가 가능하게 된다.Since the first rotor 141 and the second rotor 142 are located on the inside and the outside of the stator 143 and the first rotor 141 and the second rotor 142 are disposed on the inside and outside of the stator 143, Since the magnets 141a and 142a and the coil 144 of the stator can affect each other, performance of a higher motor at the same size can be exerted.

고정체결부재(160)는, 실린더(123)의 저면 일 측과 스테이터(143)에 각각 결합되도록 설치될 수 있다. 고정체결부재(160)는, 스테이터(143)의 위치를 고정하는 역할을 한다. 고정체결부재(160)는 압축기구부(120)의 저면과 스테이터(143)에 각각 결합되도록 설치되는 것도 가능하다. 이 때, 고정체결부재(160)를 실린더(123)에의 고정시키는 방식은 나사체결이나, 고리부를 형성하여 서로 끼움되도록 형성하는 것이 가능하다. 이를 통해, 압축기의 구동에도 스테이터(143)가 안정적으로 지지될 수 있게 된다.The fixed fastening member 160 may be installed to be coupled to one side of the bottom surface of the cylinder 123 and the stator 143, respectively. The fixing member 160 serves to fix the position of the stator 143. [ The fixing member 160 may be provided to be coupled to the bottom surface of the compression mechanism unit 120 and the stator 143, respectively. At this time, the method of fixing the fastening member 160 to the cylinder 123 can be screwed or formed so as to be fitted together with a ring. As a result, the stator 143 can be stably supported even when the compressor is driven.

스테이터(143)의 상부면에는 상방향을 향해 돌출부(147)가 형성될 수 있으며, 여기서, 돌출부(147)는 세레이션을 의미할 수 있다. 세레이션은 스테이터코어(143a)에 열박음되는 것과 같은 방식으로 형성되는 돌출부(147)를 의미한다. 돌출부(147)의 형상에는 제한이 없으며, 스테이터(143)의 코어(143a)와 돌출부(147)는 서로 다른 재질로 이루어질 수 있다. 스테이터(143)의 상부면에는 스테이터(143)의 절연을 위해 인슐레이터(146)가 설치될 수 있다.A protrusion 147 may be formed on the upper surface of the stator 143 in the upward direction, where the protrusion 147 may mean serration. The serration refers to the protrusion 147 formed in such a manner that the stator core 143a is shrunk. The shape of the protrusion 147 is not limited, and the core 143a and the protrusion 147 of the stator 143 may be made of different materials. An insulator 146 may be provided on the upper surface of the stator 143 to insulate the stator 143.

고정체결부재(160)의 일 단은, 스테이터(143)로부터 돌출 형성되는 돌출부(147)에 삽입되어 결합될 수 있으며, 다른 일 단은 실린더(123)의 저면에 고정되어, 스테이터(143)의 지지가 가능할 수 있게 된다. 이에, 스테이터(143)의 내외측에 위치되는 제1 로터(141) 및 제2 로터(142)의 회전을 안정적으로 형성할 수 있게 된다. 고정체결부재(160)는 스테이터(143)의 상부면에 위치되는 인슐레이터(146)에 고정 결합되거나, 스테이터(143)를 관통하도록 고정 설치되는 방식을 통해서, 압축기의 구동시 진동이 발생하는 경우에는 지지가 가능하게 된다.One end of the fixed fastening member 160 can be inserted and engaged with the protruding portion 147 protruding from the stator 143 and the other end is fixed to the bottom surface of the cylinder 123, The support can be made possible. Accordingly, the rotations of the first rotor 141 and the second rotor 142 located inside and outside the stator 143 can be stably formed. The fixing member 160 may be fixedly coupled to the insulator 146 located on the upper surface of the stator 143 or may be fixedly installed to penetrate the stator 143. In the case where vibration occurs during operation of the compressor, Thereby enabling support.

원웨이베어링(150)은, 회전축(130)의 외주면에 끼워지도록 설치되는 것으로, 회전축(130)과 제1 로터(141)의 사이에 배치된다. 원웨이베어링(150)은 제1 로터(141)의 일방향 회전에 의한 회전력만을 회전축(130)에 전달하는 역할을 한다.The one-way bearing 150 is installed to be fitted on the outer circumferential surface of the rotary shaft 130 and is disposed between the rotary shaft 130 and the first rotor 141. The one-way bearing 150 serves to transmit only the rotational force of the first rotor 141 in one direction to the rotation shaft 130.

예를 들어, 제1 로터(141)는 스테이터(143)와의 상호 작용에 의해 제1 방향(시계 방향 또는 정방향이라 함) 또는 제2 방향(반시계 방향 또는 역방향이라 함)으로 회전할 수 있는데, 원웨이베어링(150)은 제1 방향의 회전에 대해서만 회전력을 회전축(130)에 전달할 수 있으며, 제2 방향의 회전에 대해서는 회전축(130)에 회전력을 전달하지 않는다.For example, the first rotor 141 may be rotated in a first direction (clockwise or forward) or in a second direction (counterclockwise or reverse) by interaction with the stator 143, The one-way bearing 150 can transmit the rotational force to the rotational shaft 130 only for the rotation in the first direction and does not transmit the rotational force to the rotational shaft 130 for the rotation in the second direction.

제어부(170)는 스테이터(143)에 공급되는 전원을 제어하여, 제1 로터(141)와 제2 로터(142)의 회전 방향을 조절한다. 웨이베어링(150)은 제1 로터(141)와 제2 로터(142)를 동시에 제1 방향으로 회전시켜 회전축(130)에 회전력을 전달하거나, 제2 로터(142) 만을 제2 방향으로 회전시켜 회전축(130)에 회전력을 전달하는 역할을 한다.The controller 170 controls the power supplied to the stator 143 to adjust the rotation direction of the first rotor 141 and the second rotor 142. [ The waybearing 150 rotates the first rotor 141 and the second rotor 142 simultaneously in the first direction to transmit rotational force to the rotational shaft 130 or rotates only the second rotor 142 in the second direction And serves to transmit the rotational force to the rotating shaft 130.

제어부(170)는 스테이터(143)에 공급되는 전원을 제어하여, 두 가지의 구동모드를 구현시킬 수 있다. 예를 들어, 제어부(170)는 스테이터(143)에 공급되는 전원의 방향을 바꾸도록 제어하면서 제1 로터(141)와 제2 로터(142)의 회전 방향을 전환시킬 수 있으며, 구동모터의 주파수를 컨트롤하여 그 속도를 제어할 수 있게 된다.The controller 170 controls the power supplied to the stator 143 to implement two drive modes. For example, the control unit 170 may switch the direction of rotation of the first rotor 141 and the second rotor 142 while controlling the direction of the power supplied to the stator 143, So that the speed can be controlled.

레시프로 압축기(100)는 제1 로터(141)와 제2 로터(142)가 함께 회전하면서 회전축(130)에 회전력을 전달하는 제1 구동모드와, 제1 로터(141)의 회전이 원웨이베어링(150)에 의해 제한된 상태에서 제2 로터(142) 만의 회전력을 회전축(130)에 전달하는 제2 구동모드의 구현이 가능하다.The reciprocating compressor 100 has a first drive mode in which the first rotor 141 and the second rotor 142 rotate together to transmit rotational force to the rotational shaft 130, It is possible to implement a second drive mode in which the rotational force of only the second rotor 142 is transmitted to the rotation shaft 130 in a state limited by the bearing 150. [

제1 구동모드는 제1 로터(141)와 제2 로터(142)가 제1 방향으로 동시에 회전하면서, 회전축(130)에 각각의 회전력을 전달하는 압축기의 운전 상태를 의미한다. 레시프로 압축기(100)가 사용되는 냉장고를 예로 들면, 제1 구동모드는 냉장고 및 냉동실 도어가 폐쇄되어 저장공간의 온도가 일정하게 유지되는 상태에서의 압축기의 구동 상태를 의미한다.The first driving mode refers to a driving state of the compressor that rotates the first rotor 141 and the second rotor 142 simultaneously in the first direction and transmits the rotating force to the rotating shaft 130. For example, in the refrigerator in which the reciprocating compressor 100 is used, the first driving mode refers to a driving state of the compressor in a state where the refrigerating and freezing compartment doors are closed and the temperature of the storage compartment is kept constant.

제2 구동모드는, 제1 로터(141)와 제2 로터(142)가 제2 방향으로 회전할 때, 제1 로터(141)의 회전력은 원웨이베어링(150)에 의해 제한되고 제2 로터(142)의 회전력은 회전축(130)에 전달되는 압축기의 운전 상태를 의미한다. 제2 로터(142)는 로터플레이트(145)를 통해 회전축(130)에 직접 결합되기 때문이다.In the second drive mode, when the first rotor 141 and the second rotor 142 rotate in the second direction, the rotational force of the first rotor 141 is restricted by the one-way bearing 150, The rotational force of the compressor 142 is transmitted to the rotating shaft 130. [ And the second rotor 142 is directly coupled to the rotating shaft 130 via the rotor plate 145.

레시프로 압축기(100)가 사용되는 냉장고를 예로 들면, 제2 구동모드는 냉장고 및 냉동실 도어가 개방되어 저장공간의 온도가 높아진 상태에서의 압축기의 구동 상태를 의미한다.For example, in the refrigerator in which the reciprocating compressor 100 is used, the second driving mode refers to a driving state of the compressor in a state where the refrigerating and freezing compartment doors are opened to increase the temperature of the storage compartment.

제어부(170)는, 스테이터(143)에 공급되는 전원을 제어함으로써, 제1 구동모드와 제2 구동모드를 구현시킬 수 있게 된다. 이때, 제어부(170)는 제1 로터와 제2 로터를 제1 방향으로 회전시킬 때에는, 통전 방식을 2상 통전 방식으로 이루어지도록 하며, 제1 로터와 제2 로터를 제2 방향으로 회전시킬 때에는, 통전 방식을 3상 통전 방식으로 이루어지도록 전환시킬 수 있다.The control unit 170 can implement the first drive mode and the second drive mode by controlling the power supplied to the stator 143. [ At this time, when the first rotor and the second rotor are rotated in the first direction, the controller 170 controls the energizing method to be a two-phase energizing method. When the first rotor and the second rotor are rotated in the second direction , And the energizing method can be switched to be performed by the three-phase energizing method.

원웨이베어링(150)은 제1 방향 또는 제2 방향의 어느 한 방향으로의 회전력만 회전축(130)에 전달하게 된다. 제1 구동모드와 제2 구동모드의 회전 방향은 서로 다르게 된다.The one-way bearing 150 transmits only the rotational force in either the first direction or the second direction to the rotating shaft 130. The rotational directions of the first drive mode and the second drive mode are different from each other.

제1 로터(141)와 제2 로터(142)가 함께 회전하는 제1 구동모드에 의해 회전축(130)을 회전시키게 되면 높은 토크의 형성이 가능하다. 이에 따라, 낮은 속도에 의하더라도, 냉매의 압축이 이루어질 수 있게 된다.When the rotating shaft 130 is rotated by the first driving mode in which the first rotor 141 and the second rotor 142 rotate together, high torque can be formed. Thus, even at a low speed, the refrigerant can be compressed.

제1 구동모드에 의해, 압축기구부(120)에서 냉매의 압축을 형성하게 되면, 압축기의 통상의 운전영역인 15Hz에서 20Hz의 제1 속도인 저속 구간에서 상대적으로 높은 토크를 형성하면서 냉매의 압축 형성이 가능하므로 압축기의 효율 개선이 이루어질 수 있게 된다.When compression of refrigerant is formed in the compression mechanism unit 120 by the first drive mode, relatively high torque is generated in a low speed section at a first speed of 15 Hz to 20 Hz, which is a normal operation range of the compressor, It is possible to improve the efficiency of the compressor.

또한, 제2 구동모드에서는 제2 방향으로 각 로터(141, 142)의 회전이 이루어지게 되므로 회전축(130)으로의 제1 로터(141)의 회전력의 전달은 제한되며, 제2 로터(142)의 회전에 의한 회전력만이 회전축(130)에 전달될 수 있다. 제2 구동모드에서는 제2 로터(142)를 높은 속도로 회전시키면서, 빠른 냉매의 압축 및 토출이 필요한 급냉시의 운전 영역을 구현하게 된다.In the second drive mode, the rotors 141 and 142 are rotated in the second direction. Therefore, the transmission of the rotational force of the first rotor 141 to the rotation shaft 130 is restricted, Only the rotational force due to the rotation of the rotary shaft 130 can be transmitted to the rotary shaft 130. In the second drive mode, the second rotor 142 is rotated at a high speed to realize an operation region at the time of rapid cooling in which rapid refrigerant compression and discharge are required.

제2 구동모드는, 제2 로터(142)를 40Hz 에서 60Hz의 제2 속도로 상대적으로 낮은 토크를 형성하면서 냉매의 압축 및 토출을 형성하게 된다. 여기서, 제2 속도는 제1 속도보다 큰 값을 의미한다.The second drive mode forms the compression and discharge of the refrigerant while forming a relatively low torque at a second speed of 40 Hz to 60 Hz at the second rotor 142. Here, the second speed means a value larger than the first speed.

즉, 본 발명에 따르는 레시프로 압축기(100)는, 제1 구동모드와 제2 구동모드를 각각 구현하여, 압축기의 운전을 조절할 수 있는 장점이 있다.That is, the reciprocating compressor 100 according to the present invention has the advantage of implementing the first driving mode and the second driving mode, respectively, and controlling the operation of the compressor.

도 4는, 구동모터(140)의 구조를 나타내는 사시도이고, 도 5는, 구동모터(140)를 상부에서 바라본 평면도이다.Fig. 4 is a perspective view showing the structure of the drive motor 140, and Fig. 5 is a plan view of the drive motor 140 as seen from above.

구동모터(140)의 구조를 살펴보면, 제1 로터(141)는 회전축(130)을 감싸는 형상으로 이루어지고 양방향으로 회전 가능하도록 구성된다. 스테이터(143)는 제1 로터(141)를 감싸도록 배치된다. 또한, 제2 로터(142)는 스테이터(143)를 감싸도록 형성되고, 양방향으로 회전 가능하도록 구성된다.Referring to the structure of the driving motor 140, the first rotor 141 is configured to surround the rotating shaft 130 and is configured to be rotatable in both directions. The stator 143 is disposed so as to surround the first rotor 141. Further, the second rotor 142 is formed so as to surround the stator 143 and is configured to be rotatable in both directions.

즉, 회전축(130)에서 반경방향으로 제1 로터(141), 스테이터(143), 제2 로터(142)의 순으로 배치되며, 제1 로터(141) 및 제2 로터(142)는 스테이터(143)와 각각 소정의 공극을 두고 상대 운동 가능하도록 구성된다.That is, the first rotor 141, the stator 143, and the second rotor 142 are arranged in the order of the rotating shaft 130 in the radial direction, and the first rotor 141 and the second rotor 142 are disposed in the stator 143 with a predetermined gap therebetween.

제1 로터(141)는 원웨이베어링(150)과 함께 회전축(130)에 결합되고, 제2 로터(142)는 로터플레이트(145)를 통해 회전축(130)에 결합된다. 회전축(130)은 제1 로터(141) 및 제2 로터(142)에 의해 형성되는 회전력을 각각 전달받을 수 있다.The first rotor 141 is coupled to the rotating shaft 130 together with the one-way bearing 150 and the second rotor 142 is coupled to the rotating shaft 130 through the rotor plate 145. The rotating shaft 130 can receive rotational force formed by the first rotor 141 and the second rotor 142, respectively.

원웨이베어링(150)은 회전축(130)의 외주면에 끼워지도록 설치되어 회전축(130)과 제1 로터(141)의 사이에 배치된다. 원웨이베어링(150)은 제1 로터(141)의 일방향 회전에 의한 회전력만을 회전축(130)에 전달하는 역할을 한다.The one-way bearing 150 is disposed between the rotating shaft 130 and the first rotor 141 so as to be fitted on the outer circumferential surface of the rotating shaft 130. The one-way bearing 150 serves to transmit only the rotational force of the first rotor 141 in one direction to the rotation shaft 130.

제1 로터(141)는 스테이터(143)와의 상호 작용에 의해, 제1 방향(시계 방향) 또는 제2 방향(반시계 방향)으로 회전할 수 있는데, 원웨이베어링(150)은 제1 방향의 회전에 대해서만 회전력을 회전축(130)에 전달하고, 제2 방향의 회전에 대해서는 회전축(130)에 회전력을 전달하지 않게 된다. 이에, 회전축(130)은 제1 로터(141)와 제2 로터(142)의 동시 회전에 의한 회전력과, 제2 로터(142)만의 회전에 의한 회전력을 전달받을 수 있게 된다.The first rotor 141 may rotate in a first direction (clockwise direction) or a second direction (counterclockwise direction) by interaction with the stator 143, The rotation force is transmitted to the rotation shaft 130 only for the rotation and the rotation force is not transmitted to the rotation shaft 130 for the rotation in the second direction. Accordingly, the rotation shaft 130 can receive the rotational force generated by the simultaneous rotation of the first rotor 141 and the second rotor 142 and the rotational force generated by the rotation of only the second rotor 142.

제1 로터(141)와 제2 로터(142)는 회전축(130)과 동심적으로 배치되는 영구자석(141a, 142a)과 그 영구자석을 지지하는 프레임(미도시)을 구비하도록 이루어질 수 있다.The first rotor 141 and the second rotor 142 may include permanent magnets 141a and 142a disposed concentrically with the rotating shaft 130 and a frame (not shown) for supporting the permanent magnets.

영구 자석(141a, 142a, permanent magnet)는 전동기 및 발전기 등에 주로 사용하는데, 영구 자석(141a, 142a)은 자속을 발생하는 계자 역할을 하며, 그 종류에 따라 자장의 에너지가 일정하게 유지될 수 있도록 한다. 영구 자석(141a, 142a)의 자속 방향에 따라 원주방향 자속형(RFPM)과 축방향 자속형 (AFPM)분류 할 수 있다.The permanent magnets 141a and 142a are mainly used for electric motors and generators. The permanent magnets 141a and 142a serve as a field generating magnetic flux, and the magnetic field can be kept constant do. (RFPM) and axial flux type (AFPM) according to the magnetic flux directions of the permanent magnets 141a and 142a.

영구자석(141a, 142a)은 원호의 형상으로 이루어질 수 있으며, 공극을 향하는 면에 자기장이 형성될 수 있다. 각 로터(141, 142)에 형성된 영구자석(141a, 142a)은 원주 방향을 따라 서로 다른 자극(N극, S극)이 교호적으로 배치될 수 있다. 영구자석(141a, 142a)은 영구자석의 중심으로부터 반경 방향으로 착자되도록 이루어질 수 있다. 영구자석(141a, 142a)은 소정의 두께를 가지는 원호 형상으로 이루어질 수 있다. 영구자석(141a, 142a)은 페라이트 자석으로 이루어질 수 있다.The permanent magnets 141a and 142a may have a circular arc shape, and a magnetic field may be formed on the surface facing the gap. The permanent magnets 141a and 142a formed on the rotors 141 and 142 may be alternately arranged with different magnetic poles (N poles, S poles) along the circumferential direction. The permanent magnets 141a and 142a may be magnetized in the radial direction from the center of the permanent magnet. The permanent magnets 141a and 142a may have an arc shape having a predetermined thickness. The permanent magnets 141a and 142a may be ferrite magnets.

스테이터(143)는 스테이터코어(143a) 및 상기 스테이터코어(143a)에 권선되는 코일(144)을 구비할 수 있다. 스테이터코어(143a)는 복수의 전기강판을 절연 적층하여 형성될 수 있으며, 스테이터코어(143a)는 복수의 슬롯(143c)과 티스(143b)를 구비할 수 있다. 스테이터코어(143a)에는 복수개의 슬롯(143c)과 티스(143b)가 각각 구비되도록 이루어질 수 있을 것이다. 스테이터코어(143a)는 슬롯(143c)과 티스(143b)가 원주 방향을 따라 서로 교호적으로 배치되도록 구성될 수 있다. 또한, 앞서 살펴본 바와 같이, 스테이터(143)의 상하부면에는 전기적인 절연을 위한 인슐레이터(146)가 설치될 수 있을 것이다.The stator 143 may include a stator core 143a and a coil 144 wound around the stator core 143a. The stator core 143a may be formed by insulating a plurality of electrical steel sheets, and the stator core 143a may include a plurality of slots 143c and teeth 143b. The stator core 143a may have a plurality of slots 143c and teeth 143b, respectively. The stator core 143a may be configured such that the slots 143c and the teeth 143b are arranged alternately with each other along the circumferential direction. As described above, the insulator 146 for electrical insulation may be provided on the upper and lower surfaces of the stator 143.

스테이터(143)의 일 측에는, 스테이터(143)에 공급되는 전원을 제어하기 위한 제어부(170)가 연결된다.On one side of the stator 143, a controller 170 for controlling the power supplied to the stator 143 is connected.

스테이터(143)에 전원이 인가되면, 스테이터(143)는 제1 로터(141) 및 제2 로터(142)와 상호 작용하여, 제1 로터(141)와 제2 로터(142)의 회전을 통해 회전축(130)을 회전시키고, 회전축(130)과 결합된 커넥팅로드(121)의 선회운동이 가능하도록 한다.When power is applied to the stator 143, the stator 143 interacts with the first rotor 141 and the second rotor 142 to rotate through the rotation of the first rotor 141 and the second rotor 142 So that the rotary shaft 130 is rotated and the connecting rod 121 coupled to the rotary shaft 130 is pivotally moved.

커넥팅로드(121)의 일단에 결합된 피스톤(122)은, 실린더(123)에서 직선으로 왕복 운동을 하면서, 냉매를 압축하여 토출커버(124)로 토출하고, 토출커버(124)로 토출되는 냉매는 토출머플러(미도시)를 거쳐 압축기의 외부로 배출되는 과정을 반복할 수 있게 된다.The piston 122 coupled to one end of the connecting rod 121 compresses the refrigerant and discharges the refrigerant to the discharge cover 124 while reciprocating linearly in the cylinder 123. The refrigerant discharged to the discharge cover 124 Can be repeatedly discharged to the outside of the compressor through a discharge muffler (not shown).

또한, 회전축(130)이 회전을 하면, 회전축(130)의 하단에 설치된 오일피더(131)가 케이스(110)의 저유부에 저장된 오일을 펌핑하고, 오일의 일부는 회전축(130)의 오일유로(132)를 통해 흡상되면서 베어링면에 공급되고, 오일의 일부는 회전축(130)의 상단에서 비산되어, 실린더(123)와 피스톤(122) 사이에 공급될 수 있게 된다.When the rotary shaft 130 rotates, the oil feeder 131 installed at the lower end of the rotary shaft 130 pumps the oil stored in the low oil part of the case 110, And a part of the oil is scattered at the upper end of the rotating shaft 130 so that it can be supplied between the cylinder 123 and the piston 122.

도 6은, 제어부(170)와 상호 작용하는 구성을 나타내는 블록도이다.FIG. 6 is a block diagram showing a configuration for interacting with the control unit 170. FIG.

제어부(170)는 제1 로터(141)와 제2 로터(142)의 회전 방향을 제어하는 역할을 한다.The controller 170 controls the rotation directions of the first rotor 141 and the second rotor 142.

앞서 살펴본 바와 같이, 제1 구동모드는 제1 로터(141)와 제2 로터(142)의 제1 방향으로의 회전을 통해 회전축(130)에 회전력을 전달하는 상태를 의미한다.As described above, the first drive mode refers to a state in which the rotational force is transmitted to the rotation shaft 130 through the first rotor 141 and the second rotor 142 in the first direction.

제1 구동모드는 제1 로터(141)와 제2 로터(142)의 회전을 통해 높은 토크를 형성하면서 냉매의 압축 및 토출이 형성시키는 운전모드이다. 이때, 제어부(170)는 제1 속도로 제1 로터(141)와 제2 로터(142)를 제1 방향으로 회전시켜 냉매의 압축과 토출이 가능하도록 한다. 제1 구동모드에서 제1 로터(141)의 회전력은 원웨이베어링(150)에 의해 회전축(130)에 전달될 수 있게 된다.The first drive mode is a mode of operation in which compression and discharge of the refrigerant are formed while forming a high torque through the rotation of the first rotor 141 and the second rotor 142. At this time, the controller 170 rotates the first rotor 141 and the second rotor 142 in the first direction at a first speed to enable compression and discharge of the refrigerant. The rotational force of the first rotor 141 can be transmitted to the rotating shaft 130 by the one-way bearing 150 in the first drive mode.

제2 구동모드는, 제1 로터(141)와 제2 로터(142)를 제2 방향으로 회전시키되 제1 로터(141)에 의한 회전력은 회전축(130)에 전달되지 않도록 하는 압축기의 운전모드를 의미한다. 이때, 제어부(170)는, 제2 속도에 의해 제1 로터(141)와 제2 로터(142)가 제2 방향으로 회전되도록 제어한다.The second drive mode is a mode in which the first rotor 141 and the second rotor 142 are rotated in the second direction and the rotational force of the first rotor 141 is not transmitted to the rotating shaft 130 it means. At this time, the controller 170 controls the first rotor 141 and the second rotor 142 to rotate in the second direction at the second speed.

제2 구동모드는 빠른 속도로 냉매의 압축과 토출이 필요한 과정에서의 압축기 운전모드를 의미하는 것으로, 제어부(170)는 제1 로터(141)와 제2 로터(142)가 기설정된 시간동안 제2 방향으로 회전하도록 제어하는 역할을 한다. 여기서, 기설정된 시간이란, 압축기의 용량을 고려하여 정해질 수 있는 값이다.The control unit 170 controls the first and second rotors 141 and 142 to rotate in a predetermined direction for a predetermined period of time. And controls to rotate in two directions. Here, the predetermined time is a value that can be determined in consideration of the capacity of the compressor.

제어부(170)는 신호처리부(171), 속도감지센서(172), 토크감지센서(173) 및 회전방향감지센서(174)를 포함할 수 있다.The control unit 170 may include a signal processing unit 171, a speed sensing sensor 172, a torque sensing sensor 173, and a rotation direction sensing sensor 174.

신호처리부(171)는 제어부(170)와 연결되도록 구성되며, 속도감지센서(172), 토크감지센서(173), 회전방향감지센서(174)에서 측정된 신호를 처리하여 제어부(170)에 전송하는 역할을 한다. 신호처리부(171)는 각 센서(172, 173, 174)에서 측정된 측정값을 증폭시켜, 이를 제어부(170)에 전달하는 역할을 한다.The signal processing unit 171 is connected to the control unit 170 and processes signals measured by the speed sensing sensor 172, the torque sensing sensor 173 and the rotation direction sensing sensor 174 and transmits them to the control unit 170 . The signal processor 171 amplifies the measurement values measured by the sensors 172, 173 and 174 and transmits the amplified measured values to the controller 170.

속도감지센서(172)는, 회전축(130)에 형성되는 회전 속도를 감지하는 역할을 한다. 속도감지센서(172)에 의해 감지된 회전축(130)의 회전 속도가 일정한 속도 이상이 되는 경우, 제어부(170)는 제1 로터(141)와 제2 로터(142)의 회전 방향이 전환되거나, 속도가 줄어들도록 스테이터(143)에 전기적인 신호를 전송할 수 있다.The speed sensing sensor 172 senses the rotation speed of the rotation shaft 130. When the rotation speed of the rotation shaft 130 sensed by the speed sensing sensor 172 is equal to or higher than a predetermined speed, the controller 170 changes the direction of rotation of the first rotor 141 and the second rotor 142, An electric signal can be transmitted to the stator 143 so that the speed is reduced.

또한, 속도감지센서(172)는 제2 로터(142)의 회전속도를 감지할 수 있으며, 회전속도가 설정된 값보다 큰 경우, 제어부(170)는 제1 로터(141)와 제2 로터(142)의 회전 방향을 전환시키도록 신호를 전송하거나, 속도를 줄이도록 지령을 전달하게 된다. The speed sensor 172 may sense the rotational speed of the second rotor 142. When the rotational speed is greater than a predetermined value, the controller 170 may control the first rotor 141 and the second rotor 142 ), Or transmits a command to reduce the speed.

토크감지센서(173)는, 회전축(130)에 형성되는 토크값을 감지하는 역할을 한다. 제어부(170)는 회전축(130)에 형성되는 토크값이 설정된 토크값 이상이 되는 경우, 제1 로터(141)와 제2 로터(142)의 회전 방향을 전환시키는 전기적인 신호를 스테이터에 전송할 수 있다.The torque sensing sensor 173 senses a torque value formed on the rotation shaft 130. The control unit 170 may transmit an electrical signal to the stator for switching the rotational direction of the first rotor 141 and the second rotor 142 when the torque value formed on the rotational shaft 130 is equal to or greater than a set torque value have.

또한, 회전방향감지센서(174)는 제1 로터(141)와 제2 로터(142)의 회전 방향을 감지하며 제어부(170)에 그 정보값을 제공할 수 있다.The rotation direction detection sensor 174 senses the rotation direction of the first rotor 141 and the second rotor 142 and may provide the information value to the controller 170.

도 7은, 본 발명에 따르는 레시프로 압축기(100)의 성능을 나타내는 그래프이다.Figure 7 is a graph showing the performance of a reciprocating compressor 100 in accordance with the present invention.

본 발명에 따르는 레시프로 압축기(100)는 제어부(170)에 의해 제1 로터(141)와 제2 로터(142)의 회전 방향이 컨트롤 되면서, 냉매의 압축 및 토출이 이루어질 수 있게 된다.The reciprocating compressor 100 according to the present invention can control the rotation direction of the first rotor 141 and the second rotor 142 by the control unit 170 so that the refrigerant can be compressed and discharged.

제어부(170)는, 제1 로터(141)와 제2 로터(142)의 제1 방향으로의 회전을 통해 회전축(130)에 회전력을 전달하는 상태인 제1 구동모드와, 제1 로터(141)와 제2 로터(142)를 제2 방향으로 회전시키되 제1 로터(141)에 의한 회전력은 회전축(130)에 전달되지 않는 제2 구동모드의 구현이 가능하게 된다.The controller 170 controls the first rotor 141 and the second rotor 142 in a first drive mode in which the rotational force is transmitted to the rotating shaft 130 through the first rotor 141 and the second rotor 142 in the first direction, And the second rotor 142 are rotated in the second direction and the rotational force of the first rotor 141 is not transmitted to the rotating shaft 130.

도 7의 그래프의 점선을 보면, 제1 구동모드는 제1 로터(141)와 제2 로터(142)를 제1 방향으로 회전시키는 것으로, 제1 로터(141)와 제2 로터(142)의 동시 회전에 의한 회전력을 회전축(130)에 전달하는 운전모드이다. 이에, 회전축(130)에 높은 토크를 형성하며 상대적으로 낮은 속도로 각 로터(141, 142)를 회전시키면서 냉매의 압축 및 토출이 형성될 수 있다. 다만, 압축기의 냉매 압축효율은 운전주파수가 계속 상승하면 감소되는 특성이 있다. 또한 회전축(130)에 전달되는 토크값도 일정한 범위까지는 유지되나, 운전주파수가 상승하면 감소하는 특성이 있다.7, the first drive mode rotates the first rotor 141 and the second rotor 142 in the first direction, and the first rotor 141 and the second rotor 142 rotate in the first direction, And transmits the rotational force by the simultaneous rotation to the rotation shaft 130. [ Accordingly, the compression and discharge of the refrigerant can be performed while rotating the rotors 141 and 142 at a relatively low speed by forming a high torque on the rotary shaft 130. [ However, the refrigerant compression efficiency of the compressor is reduced when the operating frequency rises continuously. Also, the torque value transmitted to the rotating shaft 130 is maintained to a certain range, but decreases when the operating frequency rises.

도 7의 그래프의 가는 실선을 보면, 제2 구동모드는 제1 로터(141)와 제2 로터(142)가 제2 방향으로 회전하면서, 제1 로터(141)의 회전력은 원웨이베어링(150)에 의해 제한되므로, 제2 로터(142)의 회전력만이 회전축(130)에 전달되는 운전모드이다. 회전축(130)에는 상대적으로 낮은 토크가 전달되며, 제2 로터(142)의 고속 회전에 의해 냉매의 압축 및 토출이 형성되는 과정이다. 냉매의 압축효율과 회전축(130)에 전달되는 토크값은 일정한 범위까지는 높은 값으로 유지되나 운전주파수가 계속 증가되면 감소되는 특성이 있다.7, in the second drive mode, as the first rotor 141 and the second rotor 142 rotate in the second direction, the rotational force of the first rotor 141 is transmitted to the one-way bearing 150 , So that only the rotational force of the second rotor 142 is transmitted to the rotating shaft 130. [ A relatively low torque is transmitted to the rotary shaft 130 and a compression and discharge of the refrigerant is formed by the high speed rotation of the second rotor 142. The compression efficiency of the refrigerant and the torque value transmitted to the rotary shaft 130 are maintained at a high value up to a certain range but decreased when the operation frequency is continuously increased.

이에, 본 발명에 따르는 제어부(170)는, 도 7에서 보는 바와 같이, 제1 구동모드와 제2 구동모드의 전환이 대략 20Hz ~ 25Hz 에서 이루어지도록 함으로써, 운전주파수가 낮은 범위인 소전 영역에서는 제1 구동모드로 압축기를 구동시켜 높은 토크와 압축효율을 얻으면서, 빠른 구동을 통해 냉매의 압축 및 토출이 필요한 운전영역에서는 제2 구동모드로 압축기를 구동시킴으로써 냉매의 압축 및 토출이 이루어지도록 한다.7, the control unit 170 controls the switching between the first drive mode and the second drive mode at approximately 20 Hz to 25 Hz, The compressor is driven in the first drive mode to obtain high torque and compression efficiency while the compressor is driven in the second drive mode in the operation region in which the refrigerant is compressed and discharged through the quick drive to compress and discharge the refrigerant.

이때, 제2 구동모드는 빠른 속도로 냉매의 압축과 토출이 필요한 과정에서의 압축기 운전모드이므로, 제어부(170)는 압축기의 용량을 고려하여 설정된 시간동안에만 구현되도록 이를 제어할 수 있다.In this case, since the second drive mode is a compressor operation mode in which the compression and discharge of the refrigerant are required at a high speed, the controller 170 can control the compressor 170 to be realized only for a predetermined time in consideration of the capacity of the compressor.

도 8은, 본 발명에 따르는 레시프로 압축기의 운전모드가 전환되는 과정을 나타내는 순서도이다.FIG. 8 is a flow chart showing the process of switching the operation mode of the reciprocating compressor according to the present invention. FIG.

일반적인 상태에서, 레시프로 압축기(100)는 정지하고 있거나 제1 로터(141)와 제2 로터(142)의 회전력이 회전축(130)에 전달되는 제1 구동모드로 회전 구동된다(S10). 제1 구동모드에 의해 냉매의 압축 및 토출이 이루어지면, 제어부(170)는 각 센서(172, 173, 174)에 의해 측정된 출력값을 수신하고(S20) 출력값이 설정된 값보다 큰 지 고려하여(S30), 제1 로터(141)와 제2 로터(142)의 회전 방향을 제2 방향으로 전환시키는 제2 구동모드를 형성시키게 된다(S40). 그 후, 마찬가지로 회전축에 형성되는 출력값을 측정하며(S50), 측정된 출력값이 설정된 값보다 큰지를 고려하여(S60), 큰 경우 다시 제1 구동모드로 구동시키도록 신호를 전송하게 된다.In a normal state, the reciprocating compressor 100 is driven to rotate in a first driving mode in which the rotating force of the first rotor 141 and the second rotor 142 is transmitted to the rotating shaft 130 (S10). When the refrigerant is compressed and discharged by the first drive mode, the controller 170 receives the output values measured by the sensors 172, 173, and 174 (S20) and considers whether the output value is greater than the set value S30), and a second drive mode for switching the rotation directions of the first rotor 141 and the second rotor 142 to the second direction is formed (S40). Thereafter, the output value formed on the rotation axis is measured (S50), and if the measured output value is larger than the set value (S60), the signal is transmitted so as to be driven again in the first drive mode.

제1 구동모드와 제2 구동모드의 전환은 대략 운전주파수를 기준으로 대략 20HZ 내외에서 이루어지게 된다. 이에, 각 로터(141, 142)의 회전 방향 전환과 이를 통한 토크값 및 회전 속도의 변환을 통해서, 높은 출력이 필요한 운전영역과 그렇지 않은 운전영역을 상호 전환되도록 구성함으로써, 압축기의 효율적인 운전이 가능하게 된다.The switching between the first driving mode and the second driving mode is performed at approximately 20 Hz based on the operating frequency. Thus, the compressor can be operated efficiently by switching between the operation region requiring high output and the operation region not operating through switching of the rotation direction of each of the rotors 141 and 142 and conversion of the torque value and rotation speed through the rotation direction .

도 9는, 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 레시프로 압축기(200)를 나타내는 단면도이다.9 is a cross-sectional view showing a reciprocating compressor 200 showing another embodiment of the present invention.

레시프로 압축기(200)는, 두 개의 로터(241, 242)와 하나의 스테이터(243)를 구비하는 구동모터(240)를 포함하는 구성을 가지며, 스테이터(243)를 사이에 두고, 회전축(230)이 위치되는 안쪽에는 제1 로터(241)가, 바깥쪽에는 제2 로터(242)가 위치되는 구조를 가져 회전축(230)에 회전력을 전달하도록 이루어지는 구성은 앞서 설명한 바와 동일하다.The reciprocating compressor 200 has a structure including a driving motor 240 having two rotors 241 and 242 and one stator 243 and is disposed between the rotating shaft 230 The first rotor 241 and the second rotor 242 are disposed on the inner side and the outer side of the rotary shaft 230 so that the rotational force is transmitted to the rotary shaft 230 is the same as described above.

이와 같은 구조에 의해, 제1 로터(241)와 제2 로터(242)의 독립적인 구동이 가능하며, 회전 방향의 전환을 통한 제1 구동모드와 제2 구동모드의 구현이 가능한 특성이 있음은 앞서 설명한 바와 동일하다.With this structure, it is possible to independently drive the first rotor 241 and the second rotor 242, and it is possible to implement the first drive mode and the second drive mode through switching of the rotation direction The same as described above.

도 9에서 보듯이, 고정체결부재(260)는 실린더(223)의 저면 일 측과 스테이터(243)에 각각 결합되도록 설치될 수 있다. 고정체결부재(260)는 스테이터(243)의 위치를 고정하는 역할을 한다. 또한, 고정체결부재(260)는 압축기구부(220)의 저면과 스테이터(243)에 각각 결합되도록 설치되는 것도 가능할 것이다. 이 때, 고정체결부재(260)를 실린더(223)에의 고정은 나사체결이나, 고리부를 형성하여 서로 끼움되도록 형성할 수 있을 것이다. 이를 통해, 압축기의 구동에도 스테이터(243)가 지지될 수 있게 된다.9, the fixing member 260 may be installed to be coupled to one side of the bottom surface of the cylinder 223 and the stator 243, respectively. The fixing member 260 serves to fix the position of the stator 243. The fixing member 260 may be coupled to the bottom surface of the compression mechanism 220 and the stator 243, respectively. At this time, the fixation member 260 may be fixed to the cylinder 223 so that the fixation member 260 may be screwed or formed with a ring to be fitted to each other. Thus, the stator 243 can be supported even when the compressor is driven.

구동모터(240)는 제1 로터(241), 스테이터(243) 및 제2 로터(242)를 구성으로 포함한다.The drive motor 240 includes a first rotor 241, a stator 243, and a second rotor 242.

다만, 앞서 살펴본 실시예의 경우, 회전축(130)과 제1 로터(141) 사이에 원웨이베어링(150)이 설치되는데 반해, 본 실시예 따르는 레시프로 압축기(200)는 제2 로터(242)의 회전이 원웨이베어링(250)에 의해 제한되는 구조를 가진다.However, in the case of the above-described embodiment, the one-way bearing 150 is installed between the rotating shaft 130 and the first rotor 141, whereas the reciprocating compressor 200 according to the present embodiment includes the second rotor 242 And the rotation is restricted by the one-way bearing 250.

구체적으로, 제2 로터(242)의 회전은 로터플레이트(245)에 의해 회전축(230)에 전달되는데, 로터플레이트(245)와 회전축(230) 사이에 원웨이베어링(250)가 위치되는 구조를 가지므로, 제2 로터(142)는 어느 일 방향에 의한 회전력만을 회전축(230)에 전달할 수 있게 된다.Specifically, the rotation of the second rotor 242 is transmitted to the rotation shaft 230 by the rotor plate 245, and a structure in which the one-way bearing 250 is positioned between the rotor plate 245 and the rotation shaft 230 So that the second rotor 142 can transmit only the rotational force in one direction to the rotation shaft 230.

본 실시예에 따르는 레시프로 압축기(200)는 제1 로터(241)와 제2 로터(242)가 함께 회전하면서 회전축(230)에 회전력을 전달하는 제1 구동모드와, 원웨이베어링(250)과 로터플레이트(245)의 결합에 의해 제2 로터(242)의 어느 일 방향의 회전이 제한되어, 제1 로터(241)만이 회전하면서 회전축(230)에 회전력을 전달하는 제2 구동모드의 구현이 가능하게 된다. 원웨이베어링(250)은 어느 한방향으로의 회전력만 전달하므로, 제1 구동모드와 제2 구동모드의 회전 방향은 서로 다른 방향일 것이다.The reciprocating compressor 200 according to the present embodiment includes a first drive mode in which the first rotor 241 and the second rotor 242 rotate together to transmit rotational force to the rotational shaft 230, The rotation of the second rotor 242 in one direction is restricted by the engagement of the rotor plate 245 and the rotation of the first rotor 241 is transmitted to the rotation axis 230 Lt; / RTI > Because the one-way bearing 250 transmits only one rotational direction of rotation, the rotational direction of the first drive mode and the second drive mode may be different directions.

제1 로터(241)와 제2 로터(242)가 함께 회전하는 제1 구동모드에 따라 회전축(230)을 회전시키면서 압축기구부(220)에서 냉매의 압축을 형성하게 되면, 압축기의 통상의 운전영역인 15Hz에서 20Hz에서 저속으로 상대적으로 높은 토크를 형성하면서 냉매의 압축 형성한다.If the compression mechanism 220 compresses the refrigerant while rotating the rotary shaft 230 in accordance with the first driving mode in which the first rotor 241 and the second rotor 242 rotate together, The compression of the refrigerant is formed while forming a relatively high torque at a low speed of 15 Hz to 20 Hz.

제2 로터(242)의 회전이 제한되어 제1 로터(241)의 회전만이 이루어지는 제2 구동모드는, 빠른 냉매의 압축 및 토출이 필요한 운전 영역으로, 제2 로터(242) 만을 40Hz에서 60Hz의 운전주파수 범위에서 상대적으로 낮은 토크를 형성하면서 고속으로 냉매의 압축을 형성하게 된다.The second drive mode in which the rotation of the second rotor 242 is restricted and only the rotation of the first rotor 241 is performed is an operation region requiring rapid compression and discharge of the coolant and only the second rotor 242 is operated at 40 Hz to 60 Hz The compression of the refrigerant is formed at a high speed while forming a relatively low torque in the operating frequency range of the compressor.

이때, 제어부(170)는 레시프로 압축기(200)를 제1 구동모드와 제2 구동모드로 전환 구동시키면서, 압축기의 운전을 제어하며, 각 로터(241, 242)의 회전 방향 전환과 이를 통한 토크값 및 회전 속도의 변환을 통해, 높은 출력이 필요한 운전영역과 그렇지 않은 운전영역을 상호 전환되도록 구성함으로써, 압축기의 효율적인 운전이 가능하게 된다.At this time, the control unit 170 controls the operation of the compressor while switching the recloser compressor 200 to the first drive mode and the second drive mode, and controls the rotation direction of each of the rotors 241 and 242, By converting the value and the rotational speed, the operation region in which the high output is required is switched to the operation region in which the high output is required to be switched, thereby enabling efficient operation of the compressor.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 레시프로 압축기를 실시하기 위한 실시예들에 불과한 것으로서, 본 발명은 이상의 실시예들에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.It is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be modified and changed without departing from the scope of the present invention as claimed in the following claims It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100: 레시프로 압축기 110: 케이스
121: 커넥팅로드 122: 피스톤
123: 실린더 130: 회전축
141: 제1 로터 142: 제2 로터
143: 스테이터 145: 로터플레이트
146: 인슐레이터 147: 돌출부
150: 원웨이베어링 160: 고정체결부재
170: 제어부 V1: 압축공간
V2: 토출공간100: reciprocating compressor 110: case
121: connecting rod 122: piston
123: cylinder 130:
141: first rotor 142: second rotor
143: stator 145: rotor plate
146: Insulator 147:
150: One-way bearing 160: Fixed fastening member
170: Control section V1: Compression space
V2: Discharge space

Claims

A case forming an appearance;
A compression mechanism installed in the case to compress and discharge the sucked refrigerant;
A rotating shaft connected to the compression mechanism and transmitting a rotating force for compressing the refrigerant to the compression mechanism by rotation;
A first rotor formed to surround the rotation shaft and configured to be rotatable in both directions;
A stator disposed to surround the first rotor;
A second rotor formed to surround the stator and configured to be rotatable in both directions;
A one-way bearing disposed between the rotary shaft and the first rotor for transmitting only a rotational force of the first rotor in one direction to the rotary shaft;
A rotor plate connecting the second rotor and the rotation shaft to transmit rotational force by biased rotation of the second rotor to the rotation shaft; And
And a controller for controlling the rotation of the first rotor and the second rotor in the direction of rotation.

The method according to claim 1,
Wherein the control unit controls power supplied to the stator such that the first rotor and the second rotor are rotated in the first direction or the second direction.

The method according to claim 1,
Wherein the control unit controls to rotate the first rotor and the second rotor in the first direction so that compression and discharge of the refrigerant are performed at the first speed in the compression mechanism unit.

The method of claim 3,
Wherein the control unit controls the first rotor and the second rotor to rotate in the second direction so that the refrigerant is compressed and discharged at the second speed in the compression mechanism unit.

5. The method of claim 4,
Wherein the control unit controls the first rotor and the second rotor to rotate in the second direction for a predetermined time.

6. The method of claim 5,
And the second speed is greater than the first speed.

The method according to claim 1,
Wherein the control unit supplies power to the stator so that independent drive of the first rotor and the second rotor is performed.

The method according to claim 1,
Wherein the controller detects a torque value formed by the first rotor and the second rotor,
And transmits a signal to the stator so that the direction of rotation of the first rotor and the second rotor is switched if the torque value is greater than a predetermined value.

The method according to claim 1,
Wherein,
And transmits a signal to the stator so that the rotation direction of the first rotor and the second rotor is switched when the rotation speed of the second rotor is larger than a predetermined value by detecting the rotation speed of the second rotor Recipro Compressor.

The method according to claim 1,
Wherein the one-way bearing is engaged with the first rotor to limit any one-way rotation of the first rotor.

11. The method of claim 10,
Wherein the compression mechanism section
A cylinder having a compression space formed therein and compressing and discharging the refrigerant sucked into the compression space; And
And a piston reciprocating within the compression space to form a compression of the refrigerant.

A case forming an appearance;
A compression mechanism installed in the case to compress and discharge the sucked refrigerant;
A rotating shaft connected to the compression mechanism and transmitting a rotating force for compressing the refrigerant to the compression mechanism by rotation;
A first rotor formed to surround the rotation shaft and configured to be rotatable in both directions;
A stator disposed to surround the first rotor;
A second rotor formed to surround the stator and configured to be rotatable in both directions;
A rotor plate connecting the second rotor and the rotation shaft to transmit rotational force by bi-directional rotation of the second rotor to the rotation shaft;
A one-way bearing disposed between the rotary shaft and the second rotor for transmitting only a rotary force by the one-directional rotation of the second rotor to the rotary shaft; And
And a controller for controlling the rotation of the first and second rotors so as to be rotated.