KR20190002715A

KR20190002715A - 펌프 모듈 및 이를 구비한 압축기

Info

Publication number: KR20190002715A
Application number: KR1020187036798A
Authority: KR
Inventors: 페이전 큐; 후이준 웨이; 우시앙 양; 얀준 후; 유안빈 짜이; 지안펭 후앙; 리우 시앙
Original assignee: 그리 그린 리프리저레이션 테크놀로지 센터 컴퍼니 리미티드 오브 주하이
Priority date: 2016-06-22
Filing date: 2017-01-20
Publication date: 2019-01-08
Also published as: KR102151339B1; CN105927537B; JP6757803B2; JP2019516907A; CN105927537A; WO2017219669A1

Abstract

본 발명은 펌프 모듈 및 이를 구비한 압축기에 관한 것으로, 펌프 모듈은 1단계 실린더(40)와, 2단계 실린더(6)를 포함하고, 2단계 실린더(6)는 1단계 실린더(40)에 중첩되고 2단계 실린더(6) 내에 서로 분리된 다수의 작동실(63, 64)이 형성되고 각 작동실(63, 64)은 모두 흡기구(61, 62) 및 배기구(51, 52)를 구비하며 다수의 상기 작동실(63, 64)중의 적어도 하나가 압축 작동될 때 기타 상기 작동실 중의 적어도 하나는 연통 상태이다. 이 펌프 모듈의 2단계 실린더(6)가 다수의 작동실(63, 64)로 기체 압축하고 배기하는 모드를 이용하여 펌프 모듈의 배기량을 유효하게 향상시키고 2단계 실린더(6)의 배기 손실을 유효하게 절감시켜 펌프 모듈의 신뢰성을 향상시킨다.

Description

펌프 모듈 및 이를 구비한 압축기

본 발명은 에어컨 기기 기술 분야에 관한 것으로, 특히 펌프 모듈 및 이를 구비한 압축기에 관한 것이다.

기존 기술에 있어서, 저온 환경에서 냉각제의 비용을 증대시키기 위하여 일반적인 단일 단계 로터 압축기의 단위 용적의 흡기량이 적어서 압축기 난방 능력이 부족하게 된다. 이와 동시에 압축기의 압력비가 커지고 배기 온도가 높으며 압축기이 신뢰성이 저하된다.

따라서 현재 2단계 EVI(Enhanced Vapor Injection) 압축기를 많이 이용하여 저온 환경에서의 난방량과 신뢰성을 향상시키고 있다. 기존의 2단계식 EVI 압축기의 1단계와 2단계의 실린더는 중간의 칸막이에 의하여 분리되었다. 하나의 실린더는 배기구를 하나만 구비한다. 1단계 실린더의 배기는 하부 플랜지실 또는 중간 칸막이실을 통과한 후, 중간 통로를 거쳐 EVI 보충기체와 혼합되어 2단계에서 압축되는 기체로 되어 2단계 압축기 실린더로 진입한다. 2단계 실린더에서 압축된 후의 고압 기체는 직접 상부 플랜지로부터 배출되어 압축기 케이스 내로 들어간다.

2단계 압축기의 전체 배기량이 끊임없이 증가됨에 따라 2실린더 2단계식 EVI 압축기를 이용하고 있다. 즉 1단계가 하나 또는 다수의 실린더를 구비한다. 1단계 실린더의 배기량이 증가되고 이와 동시에 기체보충 EVI를 통하여 2단계 실린더의 흡기량을 대폭 증가시킨다. 하지만 2단계 실린더의 압력비가 작고 배기 오픈 각도가 작으며 한 압축 주기 내의 배기 시간이 길고 배기가 2단계 실린더의 배기구를 통하여 배출되어 배기 손실이 대폭 증가되어 압축기의 도시 효율을 저하시키는 주요 원인중의 하나로 되었다. 특히 1단계 실린더의 수량이 2개 이상인 경우, 압축기의 흡기 및 배기 손실로 인한 영향이 아주 선명하다. 이와 동시에 2단계 실린더의 경우 단일 배기구의 크기를 크게 하기 어렵고 배기구를 크게 하여 배기 저항을 줄일 수 없다. 그리고 2단계 실린더와 1단계 실린더는 하나의 흡기 통로를 통하여 연통되고 2단계 흡기와 1단계 배기 사이에 큰 위상차이가 존재함으로 순조롭게 흡기할 수 없고 흡기 저항이 크다. 그리고, 배기량이 증가함에 따라 EVI량이 작아지고 압축기 냉동량 향상이 부족하다.

상기 문제로 인하여 압축기의 에너지 효율이 낮고 대배기량 2단계식 EVI 압축기에서 특히 선명하며 2단계식 EVI 압축기의 배기 확장을 제어하는 중요한 문제로 되었다.

본 발명은 기존기술에 있어서 압축기 배기구의 배기 손실이 큰 문제를 해결할 수 있는 펌프 모듈 및 이를 구비한 압축기를 제어하는 것을 주요 목적으로 한다.

상기 목적을 실현하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 1단계 실린더와, 1단계 실린더와 중첩되는 2단계 실린더를 포함하고, 2단계 실린더 내에 서로 분리된 다수의 작동실이 형성되고 각 작동실은 모두 흡기구 및 배기구를 구비하고 다수의 작동실 중의 적어도 하나가 압축 작동될 경우, 기타 작동실 중의 적어도 하나가 연통 상태인 펌프 모듈을 제공한다.

바람직하게는,, 2단계 실린더는 슬라이드를 포함하고 슬라이드는 다수개이며 다수의 슬라이드는 2단계 실린더가 작동될 때 2단계 실린더의 내실을 다수의 작동실로 분리시킨다.

바람직하게는, 슬라이드는 제1 슬라이드와 제2 슬라이드를 포함하고 제1 슬라이드의 축선은 제2 슬라이드의 축선과 겹쳐지거나 협각을 형성한다.

바람직하게는, 제1 슬라이드의 축선이 제2 슬라이드의 축선과 협각을 구비하고 협각β는 150°≤β≤210°이다.

바람직하게는, 제1 슬라이드와 제2 슬라이드는 2단계 실린더의 내실을 제1 작동실과 제2 작동실로 분리시키고 제1 작동실은 제1 흡기구와 제1 배기구를 구비하고 제2 작동실은 제2 흡기구와 제2 배기구를 구비한다.

바람직하게는, 제1 흡기구와 제2 배기구는 각각 제1 슬라이드의 양측에 위치하고 제2 흡기구와 제1 배기구는 각각 제2 슬라이드의 양측에 위치한다.

바람직하게는, 펌프 모듈은, 중압통로를 더 포함하고, 중압통로의 일단은 1단계 실린더의 배기구에 연통되고 중압통로의 타단은 2단계 실린더의 각 흡기구에 연통된다.

바람직하게는, 중압통로 내에 2단계 실린더 내의 기류의 역류를 방지하도록 밸브가 설치된다.

바람직하게는, 중압통로는 각 흡기구에 하나씩 대응되게 설치되는 다수개를 포함하고, 각 중압통로의 일단은 1단계 실린더의 배기구에 연통되고 중압통로의 타단은 대응되는 2단계 실린더의 흡기구에 연통된다.

바람직하게는, 펌프 모듈은, 중압통로에 연통되는 EVI 통로를 더 포함한다.

바람직하게는, 1단계 실린더는 제1 1단계 실린더와 제2 1단계 실린더를 포함하고, 제1 1단계 실린더와, 제2 1단계 실린더는 2단계 실린더와 중첩되며 제1 1단계 실린더와 제2 1단계 실린더는 2단계 실린더의 동일측에 위치하고 2단계 실린더의 각 흡기구는 제1 1단계 실린더의 배기구와 제2 1단계 실린더의 배기구에 연통된다.

바람직하게는, 2단계 실린더에 제1 흡기구와 제2 흡기구가 형성되고, 펌프 모듈은 중압통로를 더 포함하며, 중압통로는 제1 1단계 실린더, 제2 1단계 실린더와 2단계 실린더에 형성된 제1 중압통로를 포함하고, 제1 중압통로의 일단은 제1 흡기구에 연통되고 제1 중압통로의 타단은 각각 제1 1단계 실린더의 배기구와 제2 1단계 실린더의 배기구에 연통된다.

바람직하게는, 중압통로는 제1 1단계 실린더, 제2 1단계 실린더와 2단계 실린더에 형성된 제2 중압통로를 더 포함하고, 제2 중압통로와 제1 중압통로는 서로 독립되고 제2 중압통로의 일단은 제2 흡기구에 연통되고 제2 중압통로의 타단은 각각 제1 1단계 실린더의 배기구와 제2 1단계 실린더의 배기구에 연통된다.

바람직하게는, 1단계 실린더의 내실 용적은 2단계 실린더의 내실 용적을 초과한다.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 상기한 임의의 펌프 모듈을 포함하는 압축기를 제공한다.

본 발명의 기술방안에 의하면, 펌프 모듈은 1단계 실린더와 2단계 실린더를 포함한다. 2단계 실린더는 1단계 실린더에 중첩되고 2단계 실린더 내에 서로 분리된 다수의 작동실이 형성되며 각 작동실은 모두 흡기구 및 배기구를 구비하고 다수의 작동실 중의 적어도 하나가 압축 작동될 경우, 기타 작동실 중의 적어도 하나는 연통 상태이다. 그 펌프 모듈의 2단계 실린더가 다수의 작동실로 기체를 압축하고 배기하는 모드를 이용하였으므로 그 펌프 모듈의 배기량을 유효하게 향상시키고 2단계 실린더의 배기 손실을 유효하게 절감시켜 펌프 모듈의 신뢰성을 향상시킨다.

본 출원의 일부를 구성하는 명세서용 도면은 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 것이고 본 발명에 예시적으로 나타낸 실시예 및 그 설명은 본 발명을 해석하기 위한 것으로 본 발명을 한정하는 것이 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 압축기의 실시예를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1 중의 펌프 모듈의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1 중의 펌프 모듈의 상부 플랜지의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1 중의 펌프 모듈의 상부 플랜지 모듈의 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1 중의 2단계 실린더의 배기 과정에 롤러가 제1 위치에 있을 때를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 1 중의 2단계 실린더의 배기 과정에 롤러가 제2 위치에 있을 때를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 1 중의 2단계 실린더의 배기 과정에 롤러가 제3 위치에 있을 때를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 1 중의 2단계 실린더의 배기 과정에 롤러가 제4 위치에 있을 때를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 1 중의 2단계 실린더의 실시예 2의 구조를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 압축기의 실시예 2의 구조를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 압축기의 실시예 3의 구조를 나타낸 도면이다.
도 12는 도 1 중의 2단계 실린더와 기존의 단일 슬라이드 구조의 2단계식 압축기의 실린더의 흡기구 용적 비교도이다.
도면 부호:
1: 모터 고정자; 2: 모터 로터; 3: 크랭크 ; 4: 케이스; 5: 상부 플랜지; 51: 배기구; 52: 배기구; 6: 2단계 실린더; 61: 제1 흡기구; 62: 제2 흡기구; 63: 제1 작동실; 631: 흡기실; 632: 압축실; 64: 제2 작동실; 641: 흡기실; 642: 압축실; 65: 제1 배기구; 66: 제2 배기구; 7: 롤러; 8: 상부 칸막이; 9: 제1 1단계 실린더; 10: 롤러; 11:중간 칸막이; 12: 칸막이; 13: 제2 1단계 실린더; 14: 롤러; 15: 하부 플랜지; 16: 하부 커버 플라이트; 17: 하부 커버; 18: 증발기; 19: 2단계 스로틀 기구; 20: 순간 증발기; 21: 1단계 스로틀 기구; 22: 응축기; 23: 전자 밸브; 24: EVI 통로; 25: 단방향 밸브; 26: 제1 슬라이드; 27: 제2 슬라이드; 28: 밸브 배플; 29: 배기 밸브; 30: 상부 커버모듈; 31: 하부 플랜지실; 32: 칸막이실 33: 제1 중압통로; 34: 제2 중압통로; 40: 1단계 실린더.

여기서, 상호 충돌되지 않는 상황하에서 본 발명중의 실시예 및 실시예에 기재된 특징을 상호 결합할 수 있다.

다만, 여기서 사용되는 용어는 구체적인 실시형태를 설명하기 위한 것으로 본 출원에 예시된 실시형태를 한정하는 것이 아니다. 상하에 명확히 기재되지 않은 상황하에서 단일 형식은 다수의 형식을 포함하고 본 명세서에서 용어 “함유” 및/또는 “포함”을 사용할 경우 특징, 단계, 작업, 부품, 모듈 및/또는 이들의 조합이 존재함을 말하는 것이다.

그리고, 본 출원의 명세서, 특허청구범위 및 도면에 기재된 용어 “제1”, “제2” 등은 유사한 대상을 구별하기 위한 것으로 특정된 순서 또는 선후 순서를 표시하기 위한 것이 아니다. 본 발명의 실시예를 도면 또는 상기에서 설명한 순서와 다른 순서로 실시할 수 있도록 이렇게 사용된 용어가 적절한 상황에서 서로 교체될 수 있음은 이해할 수 있는 것이다. 그리고 용어 “포함”, “구비” 및 이러한 용어의 임의의 변형은 비배제적 포함을 커버하기 위한 것으로, 예를 들어 일련의 단계 또는 유닛을 포함하는 프로세스, 방법, 시스템, 제품 또는 기기는 명확히 기재된 단계 또는 유닛에 한정되지 않고 기재하지 않은 또는 이러한 프로세스, 방법, 제품 또는 기기 고유의 기타 단계 또는 유닛을 포함할 수도 있음을 표시한다.

설명의 편의를 위하여, “…상에”, “…상부에”, “…상면에”, “상면의” 등 공간적 상대 용어를 사용하여 도면에 도시한 소자 또는 특징과 기타 소자 또는 특징과의 공간 위치 관계를 설명한다. 다만, 이러한 공간적 상대 용어가 소자가 도면에 도시한 위치 외, 사용 또는 작업 과정의 다른 위치에 위치함을 포함하는 것은 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 도면에서 소자가 거꾸로 설치되었을 경우 “기타 소자 또는 구조의 상부” 또는 “기타 소자 또는 구조 상”의 소자로 설명한 후 “기타 소자 또는 구조의 하부” 또는 “기타 소자 또는 구조 하방”으로 정의한다. 따라서 예시적 용어 “…상부”는 “…상부에”와 “…하부”의 두 가지 위치를 포함한다. 그 소자의 위치는 기타 방식으로도 정해질 수 있고(90도 회전 또는 기타 위치에 위치) 여기서 사용하는 공간적 상대 설명으로 대응되게 해석할 수 있다.

지금, 아래 도면을 참조하여 본 발명에 따른 예시적 실시형태를 더욱 상세하게 설명한다. 다만 이러한 예시적 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 실시할 수도 있고 여기서 설명하는 실시형태에 한정되는 것을 해석하여서는 않된다. 그리고 이러한 실시형태는 본 발명의 공개를 더욱 철저하고 완벽하게 하기 위한 것이고 이러한 예시적 실시형태의 구상을 이 분야의 기술자에게 충분히 전달하기 위한 것이며 도면에 있어서 명확히 도시하기 위하여 층과 영역의 두께를 확대하였고 동일한 부호로 동일한 소자를 나타내었으므로 이에 대한 설명은 생략한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면 펌프 모듈을 제공한다. 그 펌프 모듈은 1단계 실린더(40)와 2단계 실린더(6)를 포함한다. 2단계 실린더(6)는 1단계 실린더(40)에 중첩괴도, 2단계 실린더(6) 내에 서로 분리된 다수의 작동실이 형성되며 각 작동실은 모두 흡기구 및 배기구를 구비하고 다수의 작동실 중의 적어도 하나가 압축 작동될 경우, 기타 작동실 중의 적어도 하나는 연통 상태이다.

본 실시예에 있어서, 펌프 모듈의 2단계 실린더(6)가 다수의 작동실로 기체를 압축하여 배기를 실현하는 모드를 이용하였으므로 펌프 모듈의 배기량을 유효하게 향상시키고 2단계 실린더(6)의 배기 손실을 유효하게 줄이며 펌프 모듈의 신뢰성을 향상시킨다.

여기서, 2단계 실린더(6)는 슬라이드를 포함한다. 슬라이드는 다수개이고 다수의 슬라이드가 2단계 실린더(6)에서 작동할 때 2단계 실린더(6)의 내실을 다수의 작동실로 분리시킨다. 이렇게 설치함으로써 2단계 실린더(6)의 한 압축 주기 내에서 2단계 실린더(6)가 여러 차례 압축을 실현할 수 잇고 압축을 한번 완성할 때마다 2단계 실린더(6)는 모두 즉시로 압축된 기체를 배출하여 2단계 실린더(6)의 배기 손실을 유효하게 줄이고 펌프 모듈의 압축 성능을 향상시킨다.

도 1에 도시한 바와 같이, 펌프 모듈은 중압통로를 더 포함한다. 중압통로의 일단은 1단계 실린더(40)의 배기구에 연통되고 중압통로의 타단은 2단계 실린더(6)의 각 흡기구에 연통된다. 이렇게 설치함으로써 즉시로 1단계 실린더(40)에서 압축된 기체를 2단계 실린더(6)로 공급하고 2단계 실린더(6)와 1단계 실린더(40) 사이의 기체 흡입을 더욱 순조롭게 수행할 수 있다.

2단계 실린더(6) 내에 흡입한 기류의 역류를 방지하기 위하여 중압통로 내에 밸브를 설치한다. 여기서, 밸브는 단방향 밸브인 것이 바람직하다.

1단계 실린더(40)의 배기가 더욱 순조롭게 2단계 실린더(6) 내로 들어가도록 중압통로를 다수개 설치할 수 있고 다수의 중압통로는 각 흡기구에 일일이 대응되게 설치되며 각 중압통로의 일단은 1단계 실린더(40)의 배기구에 연통되고 중압통로의 타단은 대응되는 2단계 실린더(6)의 흡기구에 연통된다.

도 1에 도시한 바와 같이, 펌프 모듈은 EVI 통로(24)를 더 포함한다. EVI 통로(24)는 중압통로에 연통된다. 이렇게 설치함으로써 펌프 모듈의 압축 성능을 유효하게 향상시킬 수 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 슬라이드는 제1 슬라이드(26)와 제2 슬라이드(27)를 포함하고 제1 슬라이드(26)의 축선은 제2 슬라이드(27)의 축선에 겹쳐진다. 즉 제1 슬라이드(26)와 제2 슬라이드(27)는 마주보며 2단계 실린더(6)에 설치된다. 이렇게 설치함으로써 제1 슬라이드(26)와 제2 슬라이드(27)의 헤드 부분이 각각 롤러의 외주면에 접하여 2단계 실린더(6) 내에 두 개의 작동실이 형성된다.

다만, 도 9에 도시한 바와 같이, 제1 슬라이드(26)의 축선과 제2 슬라이드(27)의 축선은 협각을 구비할 수도 있다. 협각β은 150°≤β≤210°이다. 서로 다른 흡기구 배치를 만족시키고 일부 흡기 역류를 줄일 수 있다. 이렇게 설치함으로써 2단계 실린더(6) 내에서 두 개의 작동실을 형성할 수 있다. 여기서, 제2 슬라이드(27)의 위치를 롤러(7)의 회전각도 0°로하고 롤러(7)가 회전방향ω(도 9중의 롤러 부근의 화살표 방향으로 회전)으로 회전하고 롤러(7)의 회전각도는 θ이다.

바람직하게는, 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 슬라이드(26)와 제2 슬라이드(27)는 2단계 실린더(6)의 내실을 제1 작동실(63)과 제2 작동실(64)로 분리시키고 제1 작동실(63)은 제1 흡기구(61)와 제1 배기구(65)를 구비하고 제2 작동실(64)은 제2 흡기구(62)와 제2 배기구(66)를 구비한다. 도 5에 있어서, 롤러(7)의 회전 각도θ가 0<θ<90°일 경우, 제2 작동실(64)은 롤러(7)에 의하여 흡기실(641)과 압축실(642)로 분리된다. θ가 커짐에 따라 흡기실(641)의 용적이 커지고 제2 흡기구(62)로부터 끊임없이 중압통로를 통하여 1단계 실린더(40)로부터 배출되는 냉각제와 EVI 관로의 냉각제를 흡입한다. 그리고 압축실(642)의 용적은 끊임없이 작아지고 압력이 커지고 배기 배압에 달한 후 제2 배기구(66)로부터 2단계 실린더(6)로 배출한다. 이와 동시에 이러한 각도 범위에서 제1 작동실(63)은 하나의 독립된 압축실이고 그 용적은 끊임없이 커지고 제1 흡기구(61)로부터 중압통로를 통하여 끊임없이 1단계 실린더로부터 배출된 냉각제와 EVI 관로의 냉각제를 흡입한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 제1 흡기구(61)와 제2 배기구(66)는 각각 제1 슬라이드(26)의 양측에 위치하고 제2 흡기구(62)와 제1 배기구(65)는 각각 제2 슬라이드(27)의 양측에 위치한다. 이렇게 설치함으로써 펌프 모듈의 압축 성능을 유효하게 향상시킬 수 있다.

도 6에 도시한 바와 같이, 롤러(7)의 회전 각도θ가 90°<θ<180°인 경우, 제2 작동실(64)은 롤러(7)에 의하여 여전히 흡기실(641)과 압축실(642)로 분리된다. θ가 커짐에 따라 흡기실(641)의 용적이 커지고 1단계 실린더(40)로부터 배출되는 냉각제와 EVI 관로의 냉각제를 끊임없이 제2 흡기구(62)로부터 중압통로를 통하여 흡입한다. 그리고 압축실(642)의 용적은 끊임없이 작아지고 압력은 커지며 배기 배압에 달한 후 제2 배기구(66)로부터 2단계 실린더로 배출된다. 이와 동시에 이러한 각도 회전 범위에서 제1 작동실(63)은 여전히 하나의 독립된 압축실이고 그 용적은 끊임없이 작아지고 이때 롤러(7)는 제1 흡기구(61)를 폐쇄하지 않고 압축 작용을 수행하지 않으며 이때, 제1 작동실(63)중의 냉각제의 일부는 중압통로로 역류된다.

도 7에 도시한 바와 같이, 롤러(7)의 회전 각도θ가 180°<θ<270°인 경우, 제2 작동실(64)의 배기가 종료되고 제2 작동실(64)은 독립된 흡기실이며 용적은 커지고 1단계 실린더(40)로부터 배출되는 냉각제와 EVI 관로의 냉각제를 끊임없이 제2 흡기구(62)로부터 중압통로를 통하여 흡입한다. 이와 동시에, 이러한 각도 회전 범위에서 제1 작동실(63)은 롤러(7)에 의하여 흡기실(631)과 압축실(632)로 분리된다. θ가 커짐에 따라 흡기실(631)의 용적이 키지고 끊임없이 제1 흡기구(61)로부터 중압통로를 통하여 1단계 실린더(40)로부터 배출된 냉각제와 EVI 관로의 냉각제를 흡입한다. 그리고 압축실(632)의 용적은 끊임없이 작아지고 압력은 커지고 배기 배압에 달한 후 제1 배기구(65)로부터 2단계 실린더(6)로 배출한다.

도 8에 도시한 바와 같이, 롤러(7)의 회전 각도θ가 270°<θ<360°인 경우, 제2 작동실(64)은 여전히 하나의 독립된 압축실이고 그 용적은 끊임없이 작아지고, 이때 롤러(7)는 제2 흡기구(62)를 폐쇄하지 않고 압축 작용을 실현할 수 없으므로 이때, 제2 작동실(64)중의 냉각제의 일부분은 중압통로로 역류하게 된다. 제1 작동실(63)은 롤러(7)에 의하여 여전히 흡기실(631)과 압축실(632)로 분리된다. θ가 커짐에 따라 흡기실(631)의 용적은 커지고 끊임없이 제1 흡기구(61)로부터 중압통로를 통하여 1단계 실린더(40)로부터 배출된 냉각제와 EVI 관로의 냉각제를 흡입한다. 그리고 압축실(632)의 용적은 끊임없이 작아지고 압력은 커지며 배기 배압에 달한 후 제1 배기구(65)로부터 2단계 실린더(6)로 배출한다.

도 5 내지 도 8에 의하여 2단계 실린더(6)의 흡기 및 배기 과정이 완성된다. 일반적인 단일 슬라이드의 2단계식 압축 실린더의 경우, 한 주기 내에 흡기와 배기를 한번만 수행한다. 그리고 하나의 흡기구와 하나의 경사진 배기구만을 구비하고 상부 플랜지는 하나의 배기구만을 구비하며 배기구의 크기는 실린더 구조의 제한을 받아 유효하게 확장시킬 수 없으므로 흡기, 배기의 저항이 크다. 하지만, 본 실시예 중의 2단계 실린더(6)에는 두 개의 슬라이드(제1 슬라이드(26), 제2 슬라이드(27))를 구비하여 실린더가 두 개의 압축실을 구비하게 되고 2단계 압축 실린더가 360°의 한 주기 내에서 흡기와 배기를 두번씩 완성하여 펌프 모듈의 흡기와 배기가 더욱 안정적이다. 이와 동시에 두 개의 배기구(제1 배기구(65), 제2 배기구(66))를 형성하여 배기구의 유통 면적을 유효하게 확장시켜 배기 저항을 줄일 수 있다. 그리고 단일 실린더의 두 흡기실 구조를 이용하여 흡기 용적을 대폭 증가시켰다. 도 12에 도시한 바와 같이, 기존의 단일 흡기실 실린더의 한 주기 내의 흡기 용적을 1로 한다. 같은 크기의 구조하에서 두 개의 슬라이드 구조로 단일 실린더의 두 개의 흡기실을 실현하면 하나의 흡기실(제1 작동실(63)/제2 작동실(64))은 0.77의 흡기 용적을 실현할 수 있고 한 주기 내에서 흡기를 두 차례 수행하므로 흡기 용적은 1.54에 달하며, 즉 한 주기 내에서의 흡기량을 54% 증가시킬 수 있다. 이로 인하여 2단계 실린더(6)의 흡기의 EVI량을 대폭 증가하고 냉방량을 유효하게 향상시키며 EVI량이 작은 문제를 해결할 수 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 1단계 실린더(40)는 제1 1단계 실린더(9)와 제2 1단계 실린더(13)를 포함한다. 제1 1단계 실린더(9), 제2 1단계 실린더(13)는 2단계 실린더(6)에 중첩되고 제1 1단계 실린더(9)와 제2 1단계 실린더(13)는 2단계 실린더(6)의 동일측에 위치하고 2단계 실린더(6)의 각 흡기구는 제1 1단계 실린더(9)의 배기구와 제2 1단계 실린더(13)의 배기구에 연통된다. 이렇게 설치함으로써 1단계 실린더(40)의 배기량을 유효하게 향상시키고 펌프 모듈의 압축 성능을 유효하게 향상시킬 수 있다.

도 1, 도 5 내지 도 9에 도시한 바와 같이, 2단계 실린더(6)에 제1 흡기구(61)와 제2 흡기구(62)가 형성되고, 펌프 모듈은 중압통로를 더 포함한다. 중압통로는 제1 중압통로(33)와 제2 중압통로(34)를 포함한다. 제1 중압통로(33)에 제1 1단계 실린더(9), 제2 1단계 실린더(13)와 2단계 실린더(6)에 형성되고 제1 중압통로(33)의 일단은 제1 흡기구(61)에 연통되며 제1 중압통로(33)의 타단은 각각 제1 1단계 실린더(9)의 배기구와 제2 1단계 실린더(13)의 배기구에 연통된다. 제2 중압통로(34)는 제1 1단계 실린더(9), 제2 1단계 실린더(13)와 2단계 실린더(6)에 형성되고 제2 중압통로(34)는 제1 중압통로(33)와 서로 독립된 것이며 제2 중압통로(34)의 일단은 제2 흡기구(62)에 연통되고 제2 중압통로(34)의 타단은 각각 제1 1단계 실린더(9)의 배기구와 제2 1단계 실린더(13)의 배기구에 연통된다. 제1 중압통로(33)와 제2 중압통로(34)에 각각 단방향 차단 기능을 구비하는 단방향 밸브(25)가 설치된다. 즉 중압 냉각제는 단방향 밸브(25)를 통하여 2단계 실린더(6)의 흡기구로 유입되고 역방향 흐름이 있을 수 없다. 그 작용은 2단계 실린더(6)가 흡기한 후에 존재하는 역류 문제를 방지하는데 있고 2단계 실린더(6)의 유효한 흡기 용적을 보장하고 압축기의 성능을 향상시킨다.

1단계 실린더(40)의 내실 용적은 2단계 실린더(6)의 내실 용적보다 크다. 다중 실린더 2단계식 EVI 압축기의 펌프 모듈중의 2단계 실린더를 두 개의 압축실 구조로 설치함으로써 한 주기 내에서 두 차례 흡기, 배기를 실현할 수 있다. 흡기 저항 손실을 유효하게 줄이고 EVI을 증가하며 압축기 성능을 향상시킬 수 있다.

상기한 실시예 중의 펌프 모듈을 압축기 기술 분야에 응용할 수도 있고 본 발명의 다른 일 측면에 따르면 압축기를 제공한다. 압축기는 상기 실시예 중의 펌프 모듈을 포함한다. 이 펌프 모듈은 1단계 실린더(40)와 2단계 실린더(6)를 포함한다. 2단계 실린더(6)는 1단계 실린더(40)에 중첩되고 2단계 실린더(6) 내에 서로 분리된 다수의 작동실이 형성되며 각 작동실은 모두 흡기구 및 배기구를 구비하고 다수의 작동실 중의 적어도 하나가 압축 작동될 때, 기타 작동실 중의 적어도 하나는 연통 상태이다.

구체적으로, 도 1, 도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 기존기술에 있어서 다중 실린더 2단계식 EVI 압축기의 배기량이 끊임없이 커짐에 따라 2단계 실린더의 흡기와 압축량이 대폭 증가되어 흡기와 배기 손실이 대폭 증가되고 EVI량이 부족한 등 문제를 해결하기 위하여, 본 실시예에서 롤링 로터식 다중 실린더 2단계식 EVI 압축기를 제공한다. 이 압축기 구조는 모터 고정자(1)와, 모터 로터(2)와, 펌프 모듈을 포함한다. 펌프 모듈은 2단계 실린더(6)와, 제1 1단계 실린더(9)와, 제2 1단계 실린더(13)를 포함하고, 2단계 실린더(6)와 제1 1단계 실린더(9) 사이는 상부 칸막이(8)에 의하여 분리되고 제1 1단계 실린더(9)와 제2 1단계 실린더(13)는 중간 칸막이(11)와 하부 칸막이(12)에 의하여 분리되며 중간 칸막이(11)와 하부 칸막이(12)는 겹쳐져서 칸막이실(32)을 형성한다. 2단계 실린더(6)의 상부는 상부 플랜지(5)이고 제2 1단계 실린더(13)의 하부는 하부 플랜지(15)이다. 크랭크(3)는 상부 플랜지(5)와 하부 플랜지(15)의 베어링 구멍에 장착되고 롤러(7), 롤러(10), 롤러(14)는 각각 2단계 실린더(6), 제1 1단계 실린더(9), 제2 1단계 실린더(13)에 배치되며 크랭크(3)의 상, 중, 하 편심부에 커버된다. 그리고 하부 플랜지(15)의 하단은 하부 커버 플라이트(16)에 의하여 밀봉되어 하부 플랜지실(31)을 형성한다. 펌프 모듈의 내부에 2단계 실린더(6)의 제1 흡기구(61)와 제2 흡기구(62) 및 칸막이실(32), 하부 플랜지실(31)의 두 개의 중간 중압통로인 제1 중압통로(33)와 제2 중압통로(34)를 구비한다. 상기한 모터, 펌프 모듈은 모두 케이스(4)의 내벽에 고정되고 케이스(4)는 상부 커버모듈(30)과 하부 커버(17)에 의하여 밀봉되어 고압 용적실을 형성한다.

압축기의 작동 원리는 모터 고정자(1)에 전원이 투입되면 모터 로터(2)와 이에 고정 연결된 크랭크(3)를 구동하여 회전시키고 크랭크(3)에 의하여 실린더 내의 롤러가 회전하여 각 실린더 내의 냉각제를 압축하는 것이다.

본 실시예에 있어서, 압축기의 외부의 에어컨 시스템은 응축기(22)와, 증발기(18)와, 순간 증발기(20)와, 1단계 스로틀 기구(21)와, 2단계 스로틀 기구(19) 등을 포함한다. 그리고 EVI회로에 전자 밸브(23)와 단방향 밸브(25)가 설치되고 전자 밸브(23)의 온 오프를 통하여 시스템 EVI의 온 오프를 제어한다.

이 압축기 및 시스템의 냉각제의 순환 과정은 도 1 중의 화살표로 표시한 바와 같다: 증발기(18)의 저압(Ps) 냉각제는 각각 압축기의 제1 1단계 실린더(9), 제2 1단계 실린더(13)의 흡기구로 유입되고 제1 1단계 실린더(9)와 제2 1단계 실린더(13)에서 압축된다. 제2 1단계 실린더(13)에서 압축된 후의 중압 냉각제는 하부 플랜지 배기구를 통하여 하부 플랜지실(31)로 배출된다. 제1 1단계 실린더(9)에서 압축된 후의 중압 냉각제는 중간 칸막이(11)의 배기구를 통하여 칸막이실(32)로 배출된다. 중압 냉각제는 재차 두 개의 중간 중압통로(제1 중압통로(33)와 제2 중압통로(34))를 통과하고 이와 동시에 EVI 통로(24) 유입구의 중압(Pm) 냉각제와 혼합되며, 그 다음 각각 2단계 실린더(6)의 제1 흡기구(61)와 제2 흡기구(62)로 유입되어 2단계 실린더(6)로 흡입된 후 2차 압축되고, 2단계 압축 후의 냉각제는 압축기로부터 배출된 후 응축기(22)로 유입되고, 그 다음 1단계 스로틀 기구(21)의 조절을 거쳐 순간 증발기(20)로 유입되어 순간 증발되며, 중압(Pm) 기체 냉각제는 EVI 관로로 유입되어 전자 밸브(23)와 단방향 밸브(25)를 통과하여 EVI 통로(24)의 유입구를 통하여 압축기 내부의 중압통로에서 중압 냉각제와 혼합된다. 순간 증발기(20)중의 액체 냉각제는 2단계 스로틀 기구(19)의 조절을 거쳐 증발기(18)로 유입되어 재차 1단계 실린더(40)의 흡기구로 유입되고, 이로 인하여 냉각제의 1회의 순환이 완성된다.

구체적으로, 상기한 압축 과정은 주로 2단계 실린더(6)에 두 개의 슬라이드를 설치하는 방식을 통하여 완성된다. 각각 제1 슬라이드(26)와 제2 슬라이드(27)이다. 제1 슬라이드(26)와 제2 슬라이드(27)는 180° 간격으로 서로 마주보며 배치될 수 있다. 제1 슬라이드(26)와 제2 슬라이드(27)는 롤러(7)와 함께 2단계 실린더(6)의 내실을 제1 작동실(63)과 제2 작동실(64)로 분리시킨다. 이와 동시에 2단계 실린더(6)에 제1 흡기구(61)와 제2 흡기구(62)와, 제1 배기구(65)와, 제2 배기구(66)가 설치된다. 제1 흡기구(61)와 제2 배기구(66)는 각각 롤러 회전 방향에 따라 제1 슬라이드(26)의 양측에 위치한다. 제2 흡기구(62)와 제1 배기구(65)는 각각 롤러 회전 방향에 따라 제2 슬라이드(27)의 양측에 위치한다. 2단계 실린더(6)의 상부에 장착된 상부 플랜지(5)는 두 개의 배기구를 구비하고 각각 배기구(51)와 배기구(52)이며, 도 3에 도시한 바와 같이. 배기구(51)은 2단계 실린더(6)의 제1 배기구(65)를 커버하고 배기구(52)는 2단계 실린더(6)의 제2 배기구(66)를 커버한다. 상부 플랜지(5)의 배기구(51)와 배기구(52)에 모두 배기 밸브(29)와 밸브 배플(28)가 장착되고, 도 4에 도시한 바와 같다. 상기 2단계 실린더(6)의 제1 흡기구(61)와 제2 흡기구(62)는 각각 펌프 모듈 내부의 제1 중압통로(33)와 제2 중압통로(34) 및 제1 작동실(63)과 제2 작동실(64)을 연통한다. 1단계 실린더(40)로부터 배출된 중압 냉각제는 각각 중압통로를 통과한 후, 2단계 실린더(6)의 흡기구로 유입되고, 그 다음, 각각 2단계 실린더(6)의 압축실로 흡입되어 압축된다. 이러한 압축기에 의하면 배기 손실이 큰 문제를 해결하고 압축기의 EVI량을 대폭 향상시키고 단일 실린더 두 슬라이드 구조의 용적 효율이 낮고 슬라이드 마찰 손실이 큰 문제를 해결한다. 그리고 2단계 실린더의 흡기 저항이 큰 문제를 해결한다.

도 1, 도 10과 도 11에 도시한 바와 같이, EVI 통로(24)에 위치한 칸막이실(32)의 중압통로와 연통될 수 있고 하부 플랜지실(31)에 위치한 중압통로와 연통될 수도 있다. 상기한 압축기는 수직형 압축기에 한정되지 않고 수평형 압축기 등일 수도 있다.

상기한 내용은 본 발명의 바람직한 실시예로, 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 당업자라면 본 발명에 여러 가지 변화를 가져올 수 있다. 본 발명의 사상과 원칙을 벗어나지 않는 범위 내에서 수행하는 모든 수정, 동등교체, 개량 등은 본 발명의 보호 범위에 속한다.

Claims

펌프 모듈로서,
1단계 실린더(40)와,
2단계 실린더(6)를 포함하되, 상기 2단계 실린더(6)는 상기 1단계 실린더(40)에 중첩되고 상기 2단계 실린더(6) 내에 서로 분리된 다수의 작동실이 형성되고 각 작동실은 모두 흡기구 및 배기구를 구비하며 다수의 상기 작동실 중의 적어도 하나가 압축 작동될 때 기타 상기 작동실 중의 적어도 하나는 연통 상태인 것을 특징으로 하는 펌프 모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 2단계 실린더(6)가,
다수의 슬라이드를 포함하되, 다수의 상기 슬라이드는 상기 2단계 실린더(6)가 작동될 때 상기 2단계 실린더(6)의 내실을 다수의 상기 작동실로 분리시키는 것을 특징으로 하는 펌프 모듈.
청구항 2에 있어서,
상기 슬라이드가 제1 슬라이드(26)와 제2 슬라이드(27)를 포함하고, 상기 제1 슬라이드(26)의 축선이 상기 제2 슬라이드(27)의 축선과 겹쳐지거나 협각을 구비하는 것을 특징으로 하는 펌프 모듈.
청구항 3에 있어서,
상기 제1 슬라이드(26)의 축선이 상기 제2 슬라이드(27)의 축선과 협각을 구비하고, 상기 협각β이 150°≤β≤210°인 것을 특징으로 하는 펌프 모듈.
청구항 3에 있어서,
상기 제1 슬라이드(26)와 상기 제2 슬라이드(27)가 상기 2단계 실린더(6)의 내실을 제1 작동실(63)과 제2 작동실(64)로 분리시키고 상기 제1 작동실(63)은 제1 흡기구(61)와 제1 배기구(65)를 구비하고 상기 제2 작동실(64)은 제2 흡기구(62)와 제2 배기구(66)를 구비하는 것을 특징으로 하는 펌프 모듈.
청구항 5에 있어서,
상기 제1 흡기구(61)와 상기 제2 배기구(66)가 각각 상기 제1 슬라이드(26)의 양측에 위치하고 상기 제2 흡기구(62)와 상기 제1 배기구(65)가 각각 상기 제2 슬라이드(27)의 양측에 위치하는 것을 특징으로 하는 펌프 모듈.
청구항 1에 있어서,
일단이 상기 1단계 실린더(40)의 배기구에 연통되고 타단이 상기 2단계 실린더(6)의 각 상기 흡기구에 연통되는 중압통로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프 모듈.
청구항 7에 있어서,
상기 중압통로 내에 상기 2단계 실린더(6) 내로 흡입된 기류의 역류를 방지하는 밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 펌프 모듈.
청구항 7에 있어서,
상기 중압통로를 다수개 포함하고 각 상기 흡기구에 각각 대응되게 설치되며 각 상기 중압통로의 일단은 상기 1단계 실린더(40)의 배기구에 연통되고 상기 중압통로의 타단은 대응되는 상기 2단계 실린더(6)의 상기 흡기구에 연통되는 것을 특징으로 하는 펌프 모듈.
청구항 7에 있어서,
상기 중압통로에 연통되는 EVI 통로(24)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프 모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 1단계 실린더(40)가,
제1 1단계 실린더(9)와,
제2 1단계 실린더(13)를 포함하고,
상기 제1 1단계 실린더(9), 상기 제2 1단계 실린더(13)는 상기 2단계 실린더(6)에 중첩되고 상기 제1 1단계 실린더(9)와 상기 제2 1단계 실린더(13)는 상기 2단계 실린더(6)의 동일측에 위치하며 상기 2단계 실린더(6)의 각 상기 흡기구는 상기 제1 1단계 실린더(9)의 배기구와 상기 제2 1단계 실린더(13)의 배기구에 연통되는 것을 특징으로 하는 펌프 모듈.
청구항 11에 있어서,
상기 2단계 실린더(6)에 제1 흡기구(61)와 제2 흡기구(62)가 형성되고,
중압통로를 더 포함하며,
상기 중압통로는 제1 중압통로(33)를 포함하고, 상기 제1 중압통로(33)는 상기 제1 1단계 실린더(9), 상기 제2 1단계 실린더(13)와 상기 2단계 실린더(6)에 형성되고 상기 제1 중압통로(33)의 일단은 상기 제1 흡기구(61)에 연통되고 상기 제1 중압통로(33)의 타단은 각각 상기 제1 1단계 실린더(9)의 배기구와 상기 제2 1단계 실린더(13)의 배기구에 연통되는 것을 특징으로 하는 펌프 모듈.
청구항 12에 있어서,
상기 중압통로는 제2 중압통로(34)를 더 포함하고, 상기 제2 중압통로(34)는 상기 제1 1단계 실린더(9), 상기 제2 1단계 실린더(13)와 상기 2단계 실린더(6)에 형성되고 상기 제2 중압통로(34)은 상기 제1 중압통로(33)와 서로 독립되며 상기 제2 중압통로(34)의 일단은 상기 제2 흡기구(62)에 연통되고 상기 제2 중압통로(34)의 타단은 각각 상기 제1 1단계 실린더(9)의 배기구와 상기 제2 1단계 실린더(13)의 배기구에 연통되는 것을 특징으로 하는 펌프 모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 1단계 실린더(40)의 내실 용적이 상기 2단계 실린더(6)의 내실 용적보다 큰 것을 특징으로 하는 펌프 모듈.
청구항 1 내지 14 중 어느 한 항에 기재된 펌프 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.