KR20230064009A - 로터리 인젝션 압축기 - Google Patents

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KR20230064009A
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남기훈
박세인
마사지 야마나까
김규동
김선교
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기는 케이싱과, 케이싱 내에 설치되는 모터와, 모터에 의해 회전하는 크랭크 축과, 크랭크 축의 회전에 따라 냉매를 압축하는 상부 압축부와, 상부 압축부의 아래에 마련되며, 크랭크 축의 회전에 따라 냉매를 압축하는 하부 압축부, 및 상부 압축부와 하부 압축부 사이에 설치되며, 중간압의 냉매를 상부 압축부와 하부 압축부로 공급하는 인젝션 유로를 포함하는 중간판을 포함한다. 인젝션 유로는 중간판의 외주면에 형성되며, 중간압의 냉매가 흡입되는 인젝션 흡입구와, 중간판에 형성되며, 인젝션 흡입구와 상부 압축부를 연통하는 상부 인젝션 유로, 및 중간판에 상부 인젝션 유로의 아래에 상부 인젝션 유로와 평행하게 형성되며, 인젝션 흡입구와 하부 압축부를 연통하는 하부 인젝션 유로를 포함한다.

Description

로터리 인젝션 압축기{Rotary injection compressor}
본 개시는 로터리 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 로터리 인젝션 압축기에 관한 것이다.
압축기는 기체를 압축시켜 압력을 높이는 기계적 장치를 말하며, 작동 원리에 따라 왕복동식 압축기와 회전식 압축기로 나눌 수 있다.
왕복동식 압축기로는 모터의 회전운동을 크랭크 축과 커넥팅 로드를 이용하여 피스톤의 직선 왕복운동으로 변환시켜 가스를 흡입, 압축하는 레시프로(Recipro) 압축기가 있다.
회전식 압축기로는 로터리(Rotary) 압축기와 스크롤(Scroll) 압축기가 있다.
로터리 압축기는 모터의 회전운동에 의해 실린더 내에서 롤러가 회전하면서 동시에 가스를 흡입, 압축하도록 형성된다. 스크롤 압축기는 모터의 회전운동에 의하여 선회 스크롤이 고정 스크롤에 대해 일정한 방향으로 공전운동을 하면서 연속적으로 가스를 흡입, 압축하도록 형성된다.
냉난방 시스템의 소형화 및 고효율화에 따라, 냉난방 시스템에 사용되는 로터리 압축기들은 소형화/고효율화 되어가고 있다. 그러나, 소형화된 로터리 압축기들은 정형화된 구조로 인해 냉/난방 능력은 감소할 수밖에 없는 문제점이 있다.
따라서, 냉난방 능력을 개선하기 위해 냉매 사이클의 중간단계의 냉매를 압축기로 추가적으로 공급할 수 있는 로터리 인젝션 압축기가 개발되고 있다. 그러나, 종래 기술에 의한 로터리 인젝션 압축기는 비효율적인 흡입구조로 인해 냉매 흡입량이 부족하다는 문제점이 있다.
본 개시는 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 냉매 사이클의 중간단계에서 압축기로 흡입되는 냉매량을 증가시킬 수 있는 로터리 인젝션 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 측면에 의한 로터리 인젝션 압축기는, 케이싱; 상기 케이싱 내에 설치되는 모터; 상기 모터에 의해 회전하는 크랭크 축; 상기 크랭크 축의 회전에 따라 냉매를 압축하는 상부 압축부; 상기 상부 압축부의 아래에 마련되며, 상기 크랭크 축의 회전에 따라 냉매를 압축하는 하부 압축부; 및 상기 상부 압축부와 상기 하부 압축부 사이에 설치되며, 중간압의 냉매를 상기 상부 압축부와 상기 하부 압축부로 공급하는 인젝션 유로를 포함하는 중간판;을 포함하며, 상기 인젝션 유로는, 상기 중간판의 외주면에 형성되며, 상기 중간압의 냉매가 흡입되는 인젝션 흡입구; 상기 중간판에 형성되며, 상기 인젝션 흡입구와 상기 상부 압축부를 연통하는 상부 인젝션 유로; 및 상기 중간판에 상기 상부 인젝션 유로의 아래에 상기 상부 인젝션 유로와 평행하게 형성되며, 상기 인젝션 흡입구와 상기 하부 압축부를 연통하는 하부 인젝션 유로;를 포함할 수 있다.
이때, 상기 상부 압축부와 상기 하부 압축부는 각각, 내부에 중공이 마련된 실린더; 상기 실린더의 중공에 설치되며, 상기 실린더의 중공의 중심에 대해 편심되어 회전하는 롤러; 상기 실린더의 내주면에 출몰 가능하게 설치되며, 상기 롤러의 외주면과 접촉하는 베인; 및 상기 실린더에 형성되며, 상기 실린더의 중공으로 상기 중간압보다 낮은 저압의 냉매를 공급하는 흡입구;를 포함하며, 상기 인젝션 유로의 출구는 상기 베인에 대해 상기 흡입구의 반대쪽으로 상기 베인과 예각을 이루도록 설치되어, 상기 롤러가 상기 인젝션 유로의 출구와 상기 베인 사이의 상기 실린더의 내주면과 접촉할 때, 상기 인젝션 유로의 출구와 상기 흡입구가 연통될 수 있다.
또한, 상기 인젝션 유로의 출구는, 상기 중간판의 상면에 형성되며, 상기 상부 인젝션 유로와 연통되어 상기 상부 압축부로 상기 중간압의 냉매를 공급하는 상부 인젝션 구멍; 및 상기 중간판의 하면에 형성되며, 상기 하부 인젝션 유로와 연통되어 상기 하부 압축부로 상기 중간압의 냉매를 공급하는 하부 인젝션 구멍;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 중간판의 상면에 형성되며, 상기 상부 인젝션 유로와 연통되는 상부 인젝션 구멍; 및 상기 중간판의 상면에 설치되며, 상기 상부 인젝션 구멍을 개폐하도록 형성된 상부 인젝션 밸브;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 중간판의 상면에는 상기 상부 인젝션 밸브가 설치되는 상부 밸브 홈이 마련되고, 상기 상부 인젝션 구멍은 상기 상부 밸브 홈의 바닥에 형성되며, 상기 중간판의 상면에는 상기 상부 밸브 홈과 연통되는 상부 인젝션 안내부가 마련될 수 있다.
또한, 상기 상부 밸브 홈과 연통되는 상기 상부 인젝션 안내부의 단면적은 상기 상부 인젝션 구멍의 단면적의 80% 내지 120%일 수 있다.
또한, 상기 상부 압축부의 하면에는 상기 상부 인젝션 안내부에 대응하는 위치에 인젝션 홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 인젝션 안내부는 경사면을 포함할 수 있다.
또한, 상기 상부 인젝션 밸브는, 상기 상부 인젝션 구멍을 덮는 밸브판; 상기 밸브판의 상측에 설치되며, 상측으로 일정 곡률로 굽혀진 스토퍼; 및 상기 밸브판과 상기 스토퍼를 상기 중간판에 고정하는 볼트;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 중간판의 하면에 형성되며, 상기 하부 인젝션 유로와 연통되는 하부 인젝션 구멍; 및 상기 중간판의 하면에 설치되며, 상기 하부 인젝션 구멍을 개폐하도록 형성된 하부 인젝션 밸브;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 중간판의 하면에는 상기 하부 인젝션 밸브가 설치되는 하부 밸브 홈이 마련되고, 상기 하부 인젝션 구멍은 상기 하부 밸브 홈의 바닥에 형성되며, 상기 중간판의 하면에는 상기 하부 밸브 홈과 연통되는 하부 인젝션 안내부가 마련될 수 있다.
또한, 상기 하부 밸브 홈과 연통되는 상기 하부 인젝션 안내부의 단면적은 상기 하부 인젝션 구멍의 단면적의 80% 내지 120%일 수 있다.
또한, 상기 하부 압축부의 상면에는 상기 하부 인젝션 안내부에 대응하는 위치에 인젝션 홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 상부 압축부는, 내부에 중공이 마련된 상부 실린더; 상기 상부 실린더의 중공에 설치되며, 상기 상부 실린더의 중공의 중심에 대해 편심되어 회전하는 상부 롤러; 상기 상부 실린더의 내주면에 출몰 가능하게 설치되며, 상기 상부 롤러의 외주면과 접촉하는 상부 베인; 및 상기 상부 실린더에 형성되며, 상기 상부 실린더의 중공으로 상기 중간압보다 낮은 저압의 냉매를 공급하는 상부 흡입구;를 포함하며, 상기 중간판의 상기 상부 인젝션 유로의 인젝션 안내부는 상기 상부 베인에 대해 상기 상부 흡입구의 반대쪽으로 상기 상부 베인과 직각 이하의 각도를 이루며, 상기 상부 롤러가 상기 상부 인젝션 유로의 인젝션 안내부와 상기 상부 베인 사이의 상기 상부 실린더의 내주면의 부분과 접촉할 때, 상기 상부 인젝션 유로의 인젝션 안내부와 상기 상부 흡입구가 연통하는 위치에 형성될 수 있다.
또한, 상기 하부 압축부는, 내부에 중공이 마련된 하부 실린더; 상기 하부 실린더의 중공에 설치되며, 상기 하부 실린더의 중공의 중심에 대해 편심되어 회전하는 하부 롤러; 상기 하부 실린더의 내주면에 출몰 가능하게 설치되며, 상기 하부 롤러의 외주면과 접촉하는 하부 베인; 및 상기 하부 실린더에 형성되며, 상기 하부 실린더의 중공으로 상기 중간압보다 낮은 저압의 냉매를 공급하는 하부 흡입구;를 포함하며, 상기 중간판의 상기 하부 인젝션 유로의 인젝션 안내부는 상기 하부 베인에 대해 상기 하부 흡입구의 반대쪽으로 상기 하부 베인과 직각 이하의 각도를 이루며, 상기 하부 롤러가 상기 하부 인젝션 유로의 인젝션 안내부와 상기 하부 베인 사이의 상기 하부 실린더의 내주면의 부분과 접촉할 때, 상기 하부 인젝션 유로의 인젝션 안내부와 상기 하부 흡입구가 연통하는 위치에 형성될 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기를 적용한 냉동 사이클 장치를 나타내는 냉매 회로도;
도 2는 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기를 나타내는 사시도;
도 3은 도 2의 로터리 인젝션 압축기를 선 Ⅰ-Ⅰ를 따라 절단한 종단면도;
도 4는 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기의 냉매압축기구를 나타내는 사시도;
도 5는 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기의 상부 실린더, 하부 실린더, 및 중간판을 나타내는 단면 사시도;
도 6은 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기의 상부 실린더, 하부 실린더, 및 중간판을 나타내는 분해 사시도;
도 7은 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기의 상부 압축부를 나타내는 도면;
도 8은 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기의 중간판의 인젝션 유로에 설치된 상부 인젝션 밸브와 하부 인젝션 밸브를 나타내는 부분 단면 분해 사시도;
도 9는 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기의 인젝션 안내부와 인젝션 구멍을 나타내는 부분 사시도;
도 10은 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기의 인젝션 안내부와 인젝션 홈을 나타내는 부분 사시도;
도 11은 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기의 하부 압축부를 나타내는 도면;
도 12는 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기의 상부 실린더의 상부 베인과 중간판의 상부 인젝션 유로의 출구의 배치관계를 나타내는 도면;
도 13a 내지 도 13e는 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기의 동작을 설명하기 위한 도면;
도 14는 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기의 롤러의 회전각도의 변화에 따른 실린더의 수용공간의 압력변화를 종래기술에 의한 로터리 인젝션 압축기 및 로터리 압축기의 압력변화와 비교한 그래프이다.
첨부된 도면을 참조한 다음의 설명은 청구범위 및 그 균등물에 의해 정의된 바와 같은 본 개시의 다양한 실시예의 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 여기에는 이해를 돕기 위한 다양한 특정 세부 사항이 포함되어 있지만 이는 단지 예시적인 것으로 간주되어야 한다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 개시의 범위 및 사상을 벗어나지 않고 본 명세서에 기술된 다양한 실시예의 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있음을 인식할 것이다. 또한, 명료함과 간결함을 위해 잘 알려진 기능 및 구성에 대한 설명은 생략할 수 있다.
아래의 설명 및 청구범위에서 사용된 용어 및 단어는 서지적 의미에 한정되지 않으며, 본 개시의 명확하고 일관된 이해를 가능하게 하기 위해 발명자가 단지 사용하였다. 따라서, 본 개시의 다양한 실시예에 대한 다음의 설명은 단지 예시의 목적으로 제공되고 첨부된 청구범위 및 그 균등물에 의해 정의된 바와 같이 본 개시를 제한하기 위한 것이 아님은 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명백하다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 개시의 실시예들에서 사용되는 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.
또한, 본 개시에서 사용한 '선단', '후단', '상부', '하부', '상단', '하단' 등의 용어는 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의해 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시에 의한 로터리 인젝션 압축기의 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기를 적용한 냉동 사이클 장치를 나타내는 냉매 회로도이다.
도 1을 참조하면, 냉동 사이클 장치(100)는 로터리 인젝션 압축기(1), 응축기(101), 팽창 밸브(103), 증발기(104)를 포함할 수 있다.
로터리 인젝션 압축기(1), 응축기(101), 팽창 밸브(103) 및 증발기(104)는 냉매 배관(105)으로 연결되어 냉매 사이클 회로를 형성하고 있다.
증발기(104)로부터 유출된 냉매는 어큐뮬레이터(110)를 거쳐서 로터리 인젝션 압축기(1)에 유입되어 고온 고압의 냉매가 된다. 로터리 인젝션 압축기(1)에서 배출된 고온 고압의 냉매는, 응축기(101)에서 응축되어 액체 냉매가 된다. 응축기(101)에서 배출된 액체 냉매는 팽창 밸브(103)에서 감압 팽창되어 저온 저압의 기액 2상의 냉매가 되고, 기액 2상의 냉매는 증발기(104)에서 열교환된다.
냉동 사이클 장치(100)는 냉매 사이클 회로의 중간 단계에서 로터리 인젝션 압축기(1)로 냉매를 공급하는 인젝션 배관(107)을 포함할 수 있다. 인젝션 배관(107)은 팽창 밸브(103)와 응축기(101) 사이에 설치된 분리기(102)로부터 로터리 인젝션 압축기(1)에 냉매를 주입할 수 있도록 설치된다.
인젝션 배관(107)을 통해서 플래시(flash)(액체 상태의 냉매와 기체 상태의 냉매가 혼합된 냉매) 또는 기체 상태의 냉매가 로터리 인젝션 압축기(1)로 공급될 수 있다. 이하, 인젝션 배관(107)을 통해 로터리 인젝션 압축기(1)로 공급되는 냉매를 인젝션 냉매라 한다.
후술하는 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기(1)는 상술한 냉동 사이클 장치(100)에 적용할 수 있다. 냉동 사이클장치(100)는, 예를 들어, 공기조화장치, 냉동장치, 급탕기 등을 포함할 수 있다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기(1)에 대해 상세하게 설명한다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기를 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2의 로터리 인젝션 압축기를 선 Ⅰ-Ⅰ를 따라 절단한 종단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기(1)는 케이싱(10), 모터(20), 냉매압축기구(40)를 포함할 수 있다.
케이싱(10)은 상하 양단이 막힌 밀폐된 용기로 형성될 수 있다. 케이싱(10)은 원통 형상의 본체(11), 본체(11)의 상단부를 막는 상부 뚜껑(12), 및 본체(11)의 하단부를 막는 하부 뚜껑(13)을 포함할 수 있다. 케이싱(10)은 베이스(15)에 고정되도록 설치될 수 있다.
케이싱(10)의 외주면에는 어큐뮬레이터(110)와 인젝션 어큐뮬레이터(120)가 설치될 수 있다.
모터(20)는 케이싱(10) 내부의 상측에 배치될 수 있다. 모터(20)는 고정자(21)와 회전자(22)를 포함한다.
모터(20)의 고정자(21)는 원통 형상이며, 케이싱(10)의 내주면에 고정되어 있다. 회전자(22)는 고정자(21)의 중심에 회전 가능하게 배치될 수 있다.
케이싱(10) 내에는 모터(20)에 의해 회전하는 크랭크 축(30)이 상하 방향으로 설치될 수 있다. 크랭크 축(30)은 모터(20)의 회전자(22)에 고정되어 회전자(22)와 일체로 회전할 수 있다.
크랭크 축(40)은 2개의 편심부, 즉 상부 편심부(31)와 하부 편심부(32)를 포함할 수 있다. 따라서, 크랭크 축(30)이 회전하면 상부 편심부(31)와 하부 편심부(32)도 크랭크 축(30)과 일체로 회전한다.
상부 편심부(31)는 크랭크 축(30)의 지름보다 큰 지름을 갖는 원기둥 형상으로 형성되며, 그 중심선이 크랭크 축(30)의 중심선과 편심되도록 마련될 수 있다. 상부 편심부(31)의 외주면에는 상부 롤러(33)가 설치될 수 있다.
하부 편심부(32)는 상부 편심부(31)의 아래에 설치되며, 상부 편심부(31)와 동일하게 형성될 수 있다. 즉, 하부 편심부(32)는 크랭크 축(30)의 지름보다 큰 지름을 갖는 원기둥 형상으로 형성되며, 그 중심선이 크랭크 축(30)의 중심선과 편심되도록 마련될 수 있다. 하부 편심부(32)의 외주면에는 하부 롤러(34)가 설치될 수 있다.
하부 편심부(32)는 크랭크 축(30)의 중심선에 대해 상부 편심부(31)와 다른 방향으로 편심되도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 하부 편심부(32)는 크랭크 축(30)의 중심선에 대해 상부 편심부(31)와 180도 반대방향으로 편심될 수 있다.
크랭크 축(30)은 상부 베어링(91)과 하부 베어링(92)에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있다. 상부 베어링(91)은 회전자(22)와 상부 편심부(31) 사이에 크랭크 축(30)을 지지하도록 설치되고, 하부 베어링(92)은 하부 편심부(32)의 아래에 크랭크 축(30)의 하단부를 지지하도록 설치될 수 있다.
냉매압축기구(40)는 케이싱(10)의 하부에 설치되며, 모터(20)에 의해 회전하는 크랭크 축(30)에 의해 작동하여 냉매를 흡입하고 압축할 수 있도록 형성된다. 냉매압축기구(40)는 크랭크 축(30)을 지지하는 상부 베어링(91)과 하부 베어링(92) 사이에 설치될 수 있다.
냉매압축기구(40)는 상부 압축부(41), 하부 압축부(42), 및 상부 압축부(41)와 하부 압축부(42) 사이에 마련되는 중간판(70)을 포함할 수 있다.
상부 압축부(41)는 크랭크 축(30)의 회전에 따라 냉매를 흡입하고 압축할 수 있도록 형성된다. 하부 압축부(42)는 상부 압축부(41)의 아래에 마련되며, 크랭크 축(30)의 회전에 따라 냉매를 흡입하고 압축할 수 있도록 형성된다.
상부 압축부(41)는 중간판(70)의 상면에 설치되며, 평판 형상인 상부 실린더(50)를 포함할 수 있다. 크랭크 축(30)의 상부 편심부(31)에 설치된 상부 롤러(34)는 상부 실린더(50)의 중공(51)에 수용되어 회전하도록 설치될 수 있다.
하부 압축부(42)는 중간판(70)의 하면에 설치되며, 평판 형상인 하부 실린더(60)를 포함할 수 있다. 크랭크 축(30)의 하부 편심부(32)에 설치된 하부 롤러(34)는 하부 실린더(60)의 중공(61)에 수용되어 회전하도록 설치될 수 있다.
저압의 냉매는 어큐뮬레이터(110)를 통해 상부 압축부(41)와 하부 압축부(42)로 공급될 수 있다.
중간판(70)은 상부 실린더(50)와 하부 실린더(60) 사이에 설치되며, 중간압의 냉매, 즉 인젝션 냉매를 상부 압축부(41)와 하부 압축부(42)로 공급하는 인젝션 유로(71)를 포함할 수 있다. 인젝션 냉매는 인젝션 어큐뮬레이터(120)를 통해 인젝션 유로(71)로 공급될 수 있다. 본 실시예의 경우에는 인젝션 냉매가 인젝션 어큐뮬레이터(120)를 통해 공급되도록 구성되나, 인젝션 어큐뮬레이터(120)는 설치되지 않을 수도 있다. 즉, 다른 예로는, 인젝션 냉매는 인젝션 어큐뮬레이터(120)를 통하지 않고 인젝션 유로(71)로 공급될 수도 있다.
중간판(70)은 평판 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 하부 실린더(60), 중간판(70), 상부 실린더(50)는 적층되어 냉매압축기구(40)를 형성할 수 있다. 하부 실린더(60), 중간판(70), 상부 실린더(50)는 복수의 볼트(95)로 일체로 결합될 수 있다.
냉매압축기구(40)를 형성하는 상부 압축부(41), 하부 압축부(42), 및 중간판(70)은 아래에서 상세하게 설명한다.
상부 실린더(50)의 상면에는 상부 베어링(91)이 설치될 수 있다. 상부 베어링(91)은 케이싱(10)의 내주면에 고정될 수 있다. 따라서, 상부 실린더(50)를 상부 베어링(91)에 고정하면, 상부 실린더(50)를 케이싱(10)에 대해 고정할 수 있다.
상부 베어링(91)은 크랭크 축(30)을 회전 가능하게 지지하며, 상부 실린더(50)의 중공(51)의 상단을 차단할 수 있도록 형성될 수 있다.
상부 베어링(91)에는 상부 실린더(50)의 상부 배출홈(53)과 연통되는 관통공이 마련될 수 있다. 따라서, 상부 실린더(50)의 상부 배출홈(53)으로 배출되는 냉매는 상부 베어링(91)의 관통공을 통해 상부 베어링(91)의 상측으로 배출될 수 있다.
상부 베어링(91)의 상측에는 상부 머플러(93)가 설치될 수 있다. 상부 베어링(91)을 통과한 냉매는 상부 머플러(93)를 통해 모터(20)가 설치된 케이싱(10)의 상부로 이동할 수 있다. 모터(20)를 통과한 냉매는 케이싱(10)의 상단, 즉 케이싱(10)의 상부 뚜껑(12)에 설치된 배출관(16)을 통해 케이싱(10)의 외부로 배출될 수 있다.
하부 실린더(60)의 하면에는 하부 베어링(92)이 설치될 수 있다. 하부 베어링(92)은 크랭크 축(30)의 하단부를 회전 가능하게 지지하며, 하부 실린더(60)의 중공(61)의 하단을 차단할 수 있도록 형성될 수 있다.
하부 베어링(92)에는 하부 실린더(60)의 하부 배출홈과 연통되는 관통공이 마련될 수 있다. 따라서, 하부 실린더(60)의 하부 배출홈으로 배출되는 냉매는 하부 베어링(92)의 관통공을 통해 하부 베어링(92)의 하측으로 배출될 수 있다.
하부 베어링(92)의 하측에는 하부 머플러(94)가 설치될 수 있다. 냉매는 하부 머플러(94)를 통해 케이싱(10)의 하부로 이동할 수 있다. 케이싱(10)의 하부로 배출된 냉매는 냉매압축기구(40)와 케이싱(10) 사이의 공간을 통해 케이싱(10)의 상측으로 이동한다. 케이싱(10)의 상측으로 이동한 냉매는 케이싱(10)의 상부 뚜껑(12)에 설치된 배출관(16)을 통해 케이싱(10)의 외부로 배출될 수 있다.
이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기(1)의 냉매압축기구(40)에 대해 상세하게 설명한다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기의 냉매압축기구를 나타내는 사시도이다. 도 5는 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기의 상부 실린더, 하부 실린더, 및 중간판을 나타내는 단면 사시도이다. 도 6은 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기의 상부 실린더, 하부 실린더, 및 중간판을 나타내는 분해 사시도이다. 도 7은 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기의 상부 압축부를 나타내는 도면이다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 냉매압축기구(40)는 상부 압축부(41), 중간판(70), 및 하부 압축부(42)를 포함할 수 있다.
상부 압축부(41)는 상부 실린더(50), 상부 롤러(33), 상부 베인(54)을 포함할 수 있다.
상부 실린더(50)는 케이싱(10)의 내부에 고정되며, 크랭크 축(30)의 상부 편심부(31)에 설치된 상부 롤러(33)를 수용할 수 있도록 설치된다. 상부 실린더(50)는 상부 롤러(33)가 수용되는 중공(51), 즉, 원통 형상의 수용 구멍(51)을 포함한다. 상부 롤러(33)는 수용 구멍(51)의 중심에 대해 편심되어 회전할 수 있다. 따라서, 크랭크 축(30)이 회전하면, 상부 롤러(33)는 상부 실린더(50)의 수용 구멍(51)의 내주면을 따라 회전할 수 있다.
상부 실린더(50)는 냉매가 수용 구멍(51)으로 흡입되는 상부 흡입구(52)를 포함한다. 상부 흡입구(52)는 상부 실린더(50)의 외주면에서 수용 구멍(51)의 내주면을 관통하도록 형성될 수 있다. 상부 흡입구(52)는 어큐뮬레이터(110)에 연결되며, 어큐뮬레이터(110)로부터 저압의 냉매가 흡입될 수 있다.
상부 실린더(50)는 상부 롤러(33)의 회전에 의해 압축된 고압의 냉매가 배출되는 상부 배출홈(53)을 포함한다. 상부 배출홈(53)은 상부 실린더(50)의 상면에 형성된다. 상부 배출홈(53)은 곡면의 홈으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상부 배출홈(53)은 1/4구 형상에 대응하는 곡면으로 형성될 수 있다. 여기서, 1/4구 형상은 4등분된 구(球)의 한쪽을 말한다.
상부 실린더(50)는 수용 구멍(51)의 내주면에서 중심을 향해 출몰하도록 설치된 상부 베인(54)을 포함할 수 있다. 상부 베인(54)은 상부 실린더(50)의 수용 구멍(51)의 내주면에 대해 직선왕복운동을 할 수 있도록 설치될 수 있다.
상부 베인(54)은 상부 배출홈(53)과 상부 흡입구(52) 사이에 설치될 수 있다. 즉, 상부 배출홈(53)과 상부 흡입구(52)는 상부 베인(54)에 대해 서로 반대쪽에 설치될 수 있다. 상부 배출홈(53)은 상부 베인(54)에 매우 인접하게 마련될 수 있다. 상부 흡입구(52)는 상부 베인(54)과 예각을 이루도록 형성될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상부 베인(54)의 선단은 상부 롤러(33)와 접촉하여 수용 구멍(51)을 비압축영역(R1)과 압축영역(R2)으로 구획할 수 있다.
압축영역(R2)은 상부 롤러(33)의 회전에 의해 냉매가 압축되는 영역으로 상부 베인(54)의 일 측면, 상부 롤러(33)의 외주면, 및 수용 구멍(51)의 내주면으로 형성되는 공간이다. 압축영역(R2)은 상부 배출홈(53)을 포함할 수 있다. 따라서, 압축영역(R2)에서 압축된 냉매는 상부 배출홈(53)을 통해 배출될 수 있다.
비압축영역(R1)은 상부 흡입구(52)를 통해 냉매가 흡입되는 영역으로, 상부 베인(54)의 타측면, 상부 롤러(33)의 외주면, 및 수용 구멍(51)의 내주면을 형성되는 공간이다. 비압축영역(R1)은 상부 흡입구(52)를 포함할 수 있다. 따라서, 압축되지 않은 저압의 냉매가 상부 흡입구(52)를 통해 상부 실린더(50)의 비압축영역(R1)으로 흡입될 수 있다.
비압축영역(R1)으로 유입된 냉매는 크랭크 축(30)에 설치된 상부 롤러(33)의 회전에 의해 압축되어 상부 배출홈(53)으로 배출될 수 있다.
상부 실린더(50)의 하면에는 중간판(70)이 설치될 수 있다. 중간판(70)은 상부 실린더(50)의 수용 구멍(51)의 하단을 밀폐할 수 있도록 형성된다. 중간판(70)에는 크랭크 축이 관통하는 중공이 마련될 수 있다.
중간판(70)에는 중간압의 냉매를 상부 압축부(41)와 하부 압축부(42)로 공급하는 인젝션 유로(71)를 포함할 수 있다.
인젝션 유로(71)는 중간압의 냉매, 즉 인젝션 냉매가 흡입되는 인젝션 흡입구(72), 인젝션 냉매를 상부 압축부(41)로 공급하는 상부 인젝션 유로(73), 및 인젝션 냉매를 하부 압축부(42)로 공급하는 하부 인젝션 유로(74)를 포함할 수 있다.
인젝션 흡입구(72)는 중간판(70)의 외주면에 형성되며, 인젝션 배관(107)과 연결된다. 따라서, 냉매 사이클의 중간 단계, 예를 들면, 분리기(102)에서 분기된 인젝션 냉매는 인젝션 배관(107)을 통해 인젝션 흡입구(72)로 흡입된다.
상부 인젝션 유로(73)는 중간판(70)에 인젝션 흡입구(72)와 상부 압축부(41)를 연통하도록 형성될 수 있다. 따라서, 인젝션 흡입구(72)로 흡입된 인젝션 냉매는 상부 인젝션 유로(73)를 통해 상부 압축부(41)로 공급될 수 있다.
하부 인젝션 유로(74)는 중간판(70)에 인젝션 흡입구(72)와 하부 압축부(42)를 연통하도록 형성될 수 있다. 하부 인젝션 유로(74)는 상부 인젝션 유로(73)의 아래에 상부 인젝션 유로(73)와 평행하게 형성될 수 있다.
이하, 도 8을 참조하여, 중간판(70)에 마련되는 인젝션 유로(71)에 대해 상세하게 설명한다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기의 중간판의 인젝션 유로에 설치된 상부 인젝션 밸브와 하부 인젝션 밸브를 나타내는 부분 단면 분해 사시도이다.
인젝션 유로(71)는 인젝션 흡입구(72), 상부 인젝션 유로(73), 및 하부 인젝션 유로(74)를 포함할 수 있다.
인젝션 흡입구(72)는 중간판(70)의 외주면에서 일정 깊이로 형성되며, 인젝션 배관(107)과 연통된다. 따라서, 분리기(102)에서 분기된 인젝션 냉매는 인젝션 배관(107)을 통해 인젝션 흡입구(72)로 유입될 수 있다.
중간판(70)에는 인젝션 흡입구(72)로 유입된 냉매가 배출되는 인젝션 유로(71)의 출구가 마련될 수 있다. 즉, 인젝션 유로(71)의 출구는 중간판(70)의 상면과 하면에 마련될 수 있다.
인젝션 유로(71)의 출구는 중간판(70)의 상면에 마련된 상부 인젝션 구멍(75)과 중간판(70)의 하면에 마련된 하부 인젝션 구멍(76)을 포함할 수 있다.
상부 인젝션 구멍(75)은 상부 인젝션 유로(73)와 연통되어 상부 압축부(41)로 중간압의 인젝션 냉매를 공급하도록 형성되고, 하부 인젝션 구멍(76)은 하부 인젝션 유로(74)와 연통되어 하부 압축부(42)로 인젝션 냉매를 공급하도록 형성될 수 있다.
상부 인젝션 유로(73)는 중간판(70)에 인젝션 흡입구(72)와 상부 압축부(41)를 연통하도록 형성될 수 있다. 상부 인젝션 유로(73)의 중간판(70)에 마련된 상부 인젝션 구멍(75)과 연통된다. 따라서, 인젝션 흡입구(72)로 흡입된 인젝션 냉매는 상부 인젝션 유로(73)와 상부 인젝션 구멍(75)을 통해 상부 압축부(41)로 공급될 수 있다.
중간판(70)의 상면에는 상부 인젝션 구멍(75)을 개폐하는 상부 인젝션 밸브(81)가 설치될 수 있다. 상부 인젝션 밸브(81)는 상부 실린더(50)의 수용 구멍(51)의 압력에 따라 상부 인젝션 구멍(75)을 개폐하여 상부 실린더(50)의 수용 구멍(51)과 상부 인젝션 유로(73)를 선택적으로 연통시킨다. 상부 인젝션 밸브(81)는 상부 실린더(50)의 수용 구멍(51)의 냉매가 상부 인젝션 유로(73)로 역류하는 것을 방지할 수 있다.
예를 들어, 수용 구멍(51)의 냉매의 압력이 상부 인젝션 유로(73)로 공급되는 인젝션 냉매의 압력보다 낮으면, 상부 인젝션 밸브(81)가 상부 인젝션 구멍(75)을 개방하여 인젝션 냉매가 상부 실린더(50)의 수용 구멍(51)으로 유입되도록 한다. 그러나, 수용 구멍(51)의 냉매의 압력이 인젝션 냉매의 압력보다 높으면, 상부 인젝션 밸브(81)는 상부 인젝션 구멍(75)을 차단하여 상부 실린더(50)의 수용 구멍(51)의 냉매가 상부 인젝션 유로(73)로 유입되지 않도록 한다.
상부 인젝션 밸브(81)는 밸브판(81a), 스토퍼(81b), 볼트(81c)를 포함할 수 있다.
밸브판(81a)은 상부 인젝션 구멍(75)을 덮을 수 있도록 형성된다. 밸브판(81a)은 탄성이 있는 얇은 판으로 형성될 수 있다. 밸브판(81a)은 인젝션 냉매의 압력에 의해 상부 인젝션 구멍(75)을 개방할 수 있도록 형성된다.
스토퍼(81b)는 밸브판(81a)의 상측에 설치되며, 상측으로 일정 곡률로 굽혀진 형상으로 형성된다. 스토퍼(81b)는 밸브판(81a)의 굽힘을 제한하도록 형성될 수 있다.
볼트(81c)는 밸브판(81a)과 스토퍼(81b)를 중간판(70)의 상면에 고정한다. 이를 위해, 밸브판(81a)의 일단부와 스토퍼(81b)의 일단부 각각에는 볼트(81c)가 삽입되는 볼트 구멍이 마련될 수 있다.
중간판(70)의 상면에는 상부 인젝션 밸브(81)가 설치되는 상부 밸브 홈(87)이 마련될 수 있다. 이때, 상부 인젝션 구멍(75)은 상부 밸브 홈(87)의 바닥에 형성될 수 있다. 상부 밸브 홈(87)의 깊이(D)(도 9 참조)는 상부 인젝션 밸브(81)가 중간판(70)의 상면으로 돌출되지 않고, 상부 인젝션 밸브(81)의 상단이 중간판(70)의 상면과 대략 동일한 높이에 위치하도록 정해질 수 있다.
이와 같이 상부 인젝션 밸브(81)를 중간판(70)의 상면에 형성된 상부 밸브 홈(87)에 설치하면, 중간판(70)의 상면에 설치되는 상부 실린더(50)가 상부 인젝션 밸브(81)와 간섭되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 중간판(70)의 상면에는 상부 밸브 홈(87)과 연통되는 상부 인젝션 안내부(77)가 마련될 수 있다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기의 인젝션 안내부와 인젝션 구멍을 나타내는 부분 사시도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 상부 인젝션 안내부(77)는 상부 인젝션 구멍(75)에서 배출되는 냉매를 상부 실린더(50)의 수용 구멍(51)으로 안내할 수 있도록 형성된다. 상부 인젝션 안내부(77)는 냉매가 배출되는 면적을 확대하여 상부 실린더(50)의 수용 구멍(51)으로 유입되는 냉매의 유량을 증가시킬 수 있다.
상부 인젝션 안내부(77)의 깊이(D)는 상부 밸브 홈(87)과 동일한 깊이로 형성될 수 있다. 또한, 상부 인젝션 안내부(77)의 폭(W)은 상부 인젝션 구멍(75)에서 배출되는 냉매가 원활하게 상부 실린더(50)의 수용 구멍(51)으로 이동할 수 있도록 정해질 수 있다. 예를 들면, 상부 인젝션 안내부(77)의 단면적(WxD)는 상부 인젝션 구멍(75)의 단면적의 80% 내지 120%로 정할 수 있다.
상부 인젝션 안내부(77)는 경사면(77a)을 포함할 수 있다. 경사면(77a)은 상부 인젝션 안내부(77)의 입구의 반대쪽에 형성될 수 있다. 그러면, 상부 인젝션 구멍(75)을 통해 배출되는 냉매는 상부 인젝션 안내부(77)의 입구를 지나 경사면(77a)을 따라 중간판(70)의 상측으로 이동할 수 있다.
본 실시예의 경우에는 상부 인젝션 안내부(77)에 경사면(77a)을 평면으로 형성하였으나, 경사면(77a)이 평면으로 한정되는 것은 아니다. 상부 인젝션 안내부(77)로 유입되는 냉매가 중간판(70)의 상측으로 이동하는 것을 도울 수 있는 한 경사면(77a)은 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상부 인젝션 안내부(77)의 경사면(77a)은 곡면으로 형성할 수 있다.
상부 압축부(41)의 하면에는 상부 인젝션 안내부(77)에 대응하는 위치에 인젝션 홈(58)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 상부 실린더(50)의 하면에는 상부 인젝션 안내부(77)에 대응하는 위치에 인젝션 홈(58)이 형성될 수 있다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기의 인젝션 안내부와 인젝션 홈을 나타내는 부분 사시도이다.
도 10을 참조하면, 상부 실린더(50)의 하면에는 상부 밸브 홈(87)의 상측에 위치하며, 상부 인젝션 안내부(77)의 폭에 대응하는 폭을 갖는 인젝션 홈(58)이 마련될 수 있다. 인젝션 홈(58)은 상부 밸브 홈(87)과 상부 인젝션 밸브(81)의 스토퍼(81b) 사이로 배출되는 인젝션 냉매를 수용 구멍(51)으로 안내하도록 형성될 수 있다.
예를 들면, 인젝션 홈(58)은 대략 절반의 반달홈 형상으로 형성할 수 있다. 여기서, 절반의 반달홈 형상은 반달홈을 2등분한 경우 2개의 부분 중 한 개의 형상을 말한다.
이와 같이 중간판(70)의 상부 인젝션 안내부(77)에 대응하는 상부 실린더(50)의 위치에 인젝션 홈(58)을 형성하면, 상부 실린더(50)의 수용 구멍(51)을 통해 공급되는 인젝션 냉매의 유량을 증가시킬 수 있다.
하부 인젝션 유로(74)는 중간판(70)에 인젝션 흡입구(72)와 하부 압축부(42)를 연통하도록 형성될 수 있다. 하부 인젝션 유로(74)는 중간판(70)에 마련된 하부 인젝션 구멍(76)과 연통된다. 따라서, 인젝션 흡입구(72)로 흡입된 인젝션 냉매는 하부 인젝션 유로(74)와 하부 인젝션 구멍(76)을 통해 하부 압축부(42)로 공급될 수 있다.
도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이, 하부 인젝션 유로(74)는 상부 인젝션 유로(73)의 아래에 상부 인젝션 유로(73)와 평행하게 형성될 수 있다. 이를 위해, 하부 인젝션 유로(74)와 상부 인젝션 유로(73) 사이에는 하부 인젝션 유로(74)와 상부 인젝션 유로(73)를 구획하는 격벽(71a)이 마련될 수 있다.
하부 인젝션 유로(74)와 상부 인젝션 유로(73) 각각은 대략 평평관 형상으로 형성될 수 있다.
따라서, 인젝션 흡입구(72)로 흡입된 인젝션 냉매는 상부 인젝션 유로(73)를 따라 흐르는 제1냉매와 하부 인젝션 유로(74)를 따라 흐르는 제2냉매로 분할되어 제1냉매는 상부 압축부(41)로 공급되고 제2냉매는 하부 압축부(42)로 공급될 수 있다.
중간판(70)의 하면에는 하부 인젝션 구멍(76)을 개폐하는 하부 인젝션 밸브(82)가 설치될 수 있다. 하부 인젝션 밸브(82)는 하부 실린더(60)의 수용 구멍(61)의 압력에 따라 하부 인젝션 구멍(76)을 개폐하여 하부 실린더(60)의 수용 구멍(61)과 하부 인젝션 유로(74)를 선택적으로 연통시킨다. 하부 인젝션 밸브(82)는 하부 실린더(60)의 수용 구멍(61)의 냉매가 하부 인젝션 유로(74)로 역류하는 것을 방지할 수 있다.
예를 들어, 하부 실린더(60)의 수용 구멍(61)의 냉매의 압력이 하부 인젝션 유로(74)로 공급되는 인젝션 냉매의 압력보다 낮으면, 하부 인젝션 밸브(82)가 하부 인젝션 구멍(76)을 개방하여 인젝션 냉매가 하부 실린더(60)의 수용 구멍(61)으로 유입되도록 한다. 그러나, 수용 구멍(61)의 냉매의 압력이 인젝션 냉매의 압력보다 높으면, 하부 인젝션 밸브(82)는 하부 인젝션 구멍(76)을 차단하여 하부 실린더(60)의 수용 구멍(61)의 냉매가 하부 인젝션 유로(74)로 유입되지 않도록 한다.
하부 인젝션 밸브(82)는 밸브판(82a), 스토퍼(82b), 볼트(82c)를 포함할 수 있다. 하부 인젝션 밸브(82)의 구조는 상술한 상부 인젝션 밸브(81)의 구조와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
중간판(70)의 하면에는 하부 인젝션 밸브(82)가 설치되는 하부 밸브 홈(88)이 마련될 수 있다. 이때, 하부 인젝션 구멍(76)은 하부 밸브 홈(88)의 바닥에 형성될 수 있다. 하부 밸브 홈(88)의 깊이는 하부 인젝션 밸브(82)가 중간판(70)의 하면으로 돌출되지 않고, 하부 인젝션 밸브(82)의 상단이 중간판(70)의 하면과 대략 동일한 높이에 위치하도록 정해질 수 있다.
이와 같이 하부 인젝션 밸브(82)를 중간판(70)의 하면에 형성된 하부 밸브 홈(88)에 설치하면, 중간판(70)의 하면에 설치되는 하부 실린더(60)가 하부 인젝션 밸브(82)와 간섭되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 중간판(70)의 하면에는 하부 밸브 홈(88)과 연통되는 하부 인젝션 안내부(78)가 마련될 수 있다. 하부 인젝션 안내부(78)는 상술한 상부 인젝션 안내부(77)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
하부 압축부(42)의 상면에는 하부 인젝션 안내부(78)에 대응하는 위치에 인젝션 홈(68)(도 6 참조)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 하부 실린더(60)의 하면에는 하부 인젝션 안내부(78)에 대응하는 위치에 인젝션 홈(68)이 형성될 수 있다. 하부 실린더(60)의 상면에 형성되는 인젝션 홈(68)은 상부 실린더(50)의 하면에 형성되는 인젝션 홈(58)과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
하부 압축부(42)는 하부 실린더(60), 하부 롤러(34), 하부 베인(64)을 포함할 수 있다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기의 하부 압축부를 나타내는 도면이다.
하부 실린더(60)는 케이싱(10)의 내부에 고정되며, 크랭크 축(30)의 하부 편심부(32)에 설치된 하부 롤러(34)를 수용할 수 있도록 설치된다. 하부 실린더(60)는 하부 롤러(34)가 수용되는 중공(61), 즉, 원통 형상의 수용 구멍(61)을 포함한다. 하부 롤러(34)는 하부 실린더(60)의 수용 구멍(61)의 중심에 대해 편심되어 회전할 수 있다. 따라서, 크랭크 축(30)이 회전하면, 하부 롤러(34)는 하부 실린더(60)의 수용 구멍(61)의 내주면을 따라 회전할 수 있다.
하부 실린더(60)는 냉매가 수용 구멍(61)으로 흡입되는 하부 흡입구(62)를 포함한다. 하부 흡입구(62)는 하부 실린더(60)의 외주면에서 수용 구멍(61)의 내주면을 관통하도록 형성될 수 있다. 하부 흡입구(62)는 어큐뮬레이터(110)에 연결되며, 어큐뮬레이터(110)로부터 저압의 냉매가 흡입될 수 있다.
하부 실린더(60)는 하부 롤러(34)의 회전에 의해 압축된 고압의 냉매가 배출되는 하부 배출홈(63)을 포함한다. 하부 배출홈(63)은 하부 실린더(60)의 하면에 형성된다. 하부 배출홈(63)은 곡면의 홈으로 형성될 수 있다. 하부 배출홈(63)은 상술한 상부 실린더(50)의 상부 배출홈(53)과 동일하게 형성될 수 있다.
하부 실린더(60)는 수용 구멍(61)의 내주면에서 중심을 향해 출몰하도록 설치된 하부 베인(64)을 포함할 수 있다. 하부 베인(64)은 하부 실린더(61)의 수용 구멍(61)의 내주면에 대해 직선왕복운동을 할 수 있도록 설치될 수 있다.
하부 베인(64)은 하부 배출홈(63)과 하부 흡입구(62) 사이에 설치될 수 있다. 즉, 하부 배출홈(63)과 하부 흡입구(62)는 하부 베인(64)에 대해 서로 반대쪽에 설치될 수 있다. 하부 배출홈(63)은 하부 베인(64)에 매우 인접하게 마련될 수 있다. 하부 흡입구(62)는 하부 베인(64)과 예각을 이루도록 형성될 수 있다.
상부 베인(54)과 동일하게 하부 베인(64)의 선단은 하부 롤러(34)와 접촉하여 하부 실린더(60)의 수용 구멍(61)을 압축영역(R2)과 비압축영역(R1)으로 구획할 수 있다.
압축영역(R2)은 하부 롤러(34)의 회전에 의해 냉매가 압축되는 영역으로 하부 베인(64)의 일 측면, 하부 롤러(34)의 외주면, 및 수용 구멍(61)의 내주면으로 형성되는 공간이다. 압축영역(R2)은 하부 배출홈(63)을 포함할 수 있다. 따라서, 압축영역(R2)에서 압축된 냉매는 하부 배출홈(63)을 통해 배출될 수 있다.
비압축영역(R1)은 하부 흡입구(62)를 통해 냉매가 흡입되는 영역으로, 하부 베인(64)의 타측면, 하부 롤러(34)의 외주면, 및 수용 구멍(61)의 내주면으로 형성되는 공간이다. 비압축영역(R1)은 하부 흡입구(62)를 포함할 수 있다. 따라서, 압축되지 않은 저압의 냉매가 하부 흡입구(62)를 통해 하부 실린더(60)의 비압축영역(R1)으로 흡입될 수 있다.
비압축영역(R1)으로 유입된 냉매는 크랭크 축(30)에 설치된 하부 롤러(34)의 회전에 의해 압축되어 하부 배출홈(63)으로 배출될 수 있다.
하부 압축부(42)는 중간판(70)의 하면에 설치되는 것 외에는 상술한 상부 압축부(41)와 동일하다.
상술한 바와 같이, 중간판(70)의 인젝션 흡입구(72)로 유입된 냉매를 격벽(71a)으로 구획된 2개의 인젝션 유로(73,74)를 통해 흐르도록 하면, 상부 인젝션 밸브(81)의 동작에 의해 하부 인젝션 밸브(82)가 영향을 받는 것을 방지할 수 있다. 또한, 하부 인젝션 밸브(82)의 동작에 의해 상부 인젝션 밸브(81)가 영향을 받는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 인젝션 유로(71)를 통해 상부 압축부(41)와 하부 압축부(42)로 공급되는 인젝션 냉매의 압력 변동을 최소화할 수 있다.
본 개시에 의한 로터리 인젝션 압축기(1)에서는 압축기로 흡입되는 냉매량을 증가시킬 수 있도록 인젝션 유로(71)의 출구의 위치가 정해질 수 있다.
이하, 도 12를 참조하여 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기의 인젝션 유로의 출구 위치에 대해 설명한다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기의 상부 실린더의 상부 베인과 중간판의 상부 인젝션 유로의 출구의 배치관계를 나타내는 도면이다.
도 12를 참조하면, 상부 인젝션 유로(73)의 출구는 상부 베인(54)과 직각 또는 예각을 이루면서, 상부 롤러(33)가 상부 인젝션 유로(73)의 출구와 상부 베인(54) 사이의 상부 실린더(50)의 수용 구멍(51)의 내주면의 부분(S)과 접촉할 때, 상부 인젝션 유로(73)의 출구와 상부 흡입구(52)가 연통하는 위치에 형성될 수 있다. 이때, 상부 인젝션 유로(73)의 출구는 상부 베인(54)에 대해 상부 흡입구(52)의 반대쪽에 설치되며, 상부 인젝션 유로(73)의 출구와 상부 베인(54) 사이에 상부 배출구(53)가 마련된다.
상부 인젝션 유로(73)의 출구는 상부 인젝션 구멍(75)과 연통되는 상부 인젝션 안내부(77)로 형성되므로, 상부 인젝션 안내부(77)가 상부 베인(54)과 직각 이하의 각도를 이룬다. 즉, 서로 교차하는 상부 베인(54)의 중심을 통과하는 가상의 직선(L1)과 상부 인젝션 안내부(77)의 중심을 통과하는 가상의 직선(L2) 사이의 각도(θ)가 90도 이하가 되도록 상부 인젝션 안내부(77)를 설치한다.
또한, 상부 롤러(33)가 상부 인젝션 유로(73)의 상부 인젝션 안내부(77)와 상부 베인(54) 사이의 상부 실린더(50)의 수용 구멍(51)의 내주면의 부분(S)(이하, 양쪽 흡입 구역)과 접촉할 때, 상부 인젝션 안내부(77)는 상부 흡입구(52)와 연통하는 위치에 형성될 수 있다. 이때, 상부 인젝션 안내부(77)는 상부 베인(54)에 대해 상부 흡입구(52)의 반대쪽에 설치되며, 상부 인젝션 안내부(77)와 상부 베인(54) 사이에 상부 배출구(53)가 마련된다.
이와 같이 상부 인젝션 안내부(77)의 위치를 정하면, 상부 롤러(33)가 양쪽 흡입 구역(S)과 접촉할 때, 상부 인젝션 안내부(77)와 상부 흡입구(52)가 모두 비압축영역(R1)에 위치하여, 상부 인젝션 안내부(77)로는 인젝션 냉매가 비압축영역(R1)으로 흡입되고, 상부 흡입구(52)로는 증발기(104)에서 공급되는 저압의 냉매가 비압축영역(R1)으로 흡입될 수 있다. 따라서, 비압축영역(R1)으로 저압의 냉매 외에 상부 인젝션 안내부(77)를 통해 인젝션 냉매가 공급되므로, 상부 롤러(33)에 의해 압축되는 냉매량이 증가하게 된다.
상부 압축부(41)와 하부 압축부(42)의 구조는 동일하므로, 하부 압축부(42)의 하부 인젝션 안내부(78)의 위치는 상부 인젝션 안내부(77)의 위치와 동일하게 정해질 수 있다.
구체적으로, 하부 인젝션 유로(74)의 출구, 즉 하부 인젝션 구멍(76)과 연통되는 하부 인젝션 안내부(78)는 하부 베인(64)과 직각 이하의 각도를 이룬다. 또한, 하부 롤러(34)가 하부 인젝션 유로(74)의 하부 인젝션 안내부(78)와 하부 베인(64) 사이의 하부 실린더(60)의 수용 구멍(61)의 내주면의 부분(S)(이하, 양쪽 흡입 구역)과 접촉할 때, 하부 인젝션 안내부(78)는 하부 흡입구(62)와 연통하는 위치에 형성될 수 있다. 이때, 하부 인젝션 유로(74)의 하부 인젝션 안내부(78)는 하부 베인(64)에 대해 하부 흡입구(62)의 반대쪽에 설치되며, 하부 인젝션 안내부(78)와 하부 베인(64) 사이에 하부 배출구(63)가 마련된다.
이와 같이 하부 인젝션 안내부(78)의 위치를 정하면, 하부 롤러(34)가 양쪽 흡입 구역(S)과 접촉할 때, 하부 인젝션 안내부(78)와 하부 흡입구(62)가 모두 비압축영역(R1)에 위치하여, 하부 인젝션 안내부(78)로는 인젝션 냉매가 비압축영역(R1)으로 흡입되고, 하부 흡입구(62)로는 증발기(104)에서 공급되는 저압의 냉매가 비압축영역(R1)으로 흡입될 수 있다. 따라서, 비압축영역(R1)으로 저압의 냉매 외에 하부 인젝션 안내부(78)를 통해 인젝션 냉매가 공급되므로, 하부 롤러(34)에 의해 압축되는 냉매량이 증가하게 된다.
상기에서 설명한 바와 같이 상부 압축부(41)와 하부 압축부(42)의 구조는 동일하므로, 상부 압축부(41)의 상부 실린더(50), 상부 베인(54), 상부 흡입구(52), 상부 배출구(53), 상부 롤러(33), 상부 인젝션 유로(73), 상부 인젝션 구멍(75), 및 상부 인젝션 안내부(77)를 실린더, 베인, 흡입구, 배출구, 롤러, 인젝션 유로, 인젝션 구멍, 및 인젝션 안내부라 할 수 있다. 동일하게, 하부 압축부(42)의 하부 실린더(60), 하부 베인(64), 하부 흡입구(62), 하부 배출구(63), 하부 롤러(34), 하부 인젝션 유로(74), 하부 인젝셕 구멍(76) 및 하부 인젝션 안내부(78)를 실린더, 베인, 흡입구, 배출구, 롤러, 인젝션 유로, 인젝션 구멍, 및 인젝션 안내부라 할 수 있다.
따라서, 인젝션 유로(71)의 출구, 즉 인젝션 구멍(75,76)과 연통되는 인젝션 안내부(76,77)는 베인(54,64)과 직각 이하의 각도(즉, 직각 또는 예각)를 이룬다. 또한, 롤러(33,34)가 인젝션 유로(71)의 인젝션 안내부(77,78)와 베인(54,64) 사이의 실린더(50,60)의 수용 구멍(51,61)의 내주면의 부분(S)(이하, 양쪽 흡입 구역)과 접촉할 때, 인젝션 안내부(77,78)는 흡입구(52,62)와 연통하는 위치에 형성될 수 있다. 이때, 인젝션 유로(71)의 인젝션 안내부(77,78)는 베인(54,64)에 대해 흡입구(52,62)의 반대쪽에 설치되며, 인젝션 안내부(77,78)와 베인(54,64) 사이에 배출구(53,63)가 마련된다.
이와 같이 인젝션 안내부(77,78)의 위치를 정하면, 롤러(33,34)가 양쪽 흡입 구역(S)과 접촉할 때, 인젝션 안내부(77,78)와 흡입구(52,62)가 모두 비압축영역(R1)에 위치하여, 인젝션 안내부(77,78)로는 인젝션 냉매가 비압축영역(R1)으로 흡입되고, 흡입구(52,62)로는 증발기에서 공급되는 저압의 냉매가 비압축영역(R1)으로 흡입될 수 있다. 따라서, 비압축영역(R1)으로 저압의 냉매 외에 인젝션 안내부(77,78)를 통해 인젝션 냉매가 공급되므로, 롤러(33,34)에 의해 압축되는 냉매량이 증가하게 된다.
이하, 도 13a 내지 도 13e를 참조하여, 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기(1)의 동작에 대해 설명한다.
도 13a 내지 도 13e는 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
이하의 설명에서, 베인(54)의 위치를 기준으로 롤러(33)의 위치를 설명한다. 즉, 베인(54)을 0도로 하고, 롤러 각도는 베인(54)과 롤러(33)가 실린더(50)의 수용 구멍(51)의 내주면에 접촉하는 위치까지의 각도를 말한다. 이때, 롤러(33)는 시계방향으로 회전하므로, 롤러 각도는 베인(54)에서 시계방향으로 롤러(33)의 접촉 위치까지의 각도를 말한다.
도 13a에 도시된 바와 같이, 베인(54)의 선단과 롤러(33)가 접촉하는 경우에는 롤러 각도는 0도이다. 이 경우, 롤러(33)의 외주면과 실린더(50)의 수용 구멍(61)의 내주면 사이의 공간은 비압축영역(R1)을 형성한다. 따라서, 흡입구(52)와 인젝션 유로(71)의 인젝션 안내부(77)는 비압축영역(R1)에 위치한다.
따라서, 저압의 냉매는 흡입구(52)를 통해 비압축영역(R1)으로 흡입된다. 또한, 비압축영역(R1)의 압력보다 인젝션 유로(71)로 공급되는 인젝션 냉매의 압력이 높으므로, 인젝션 유로(71)의 인젝션 구멍(75)에 설치된 인젝션 밸브(81)가 개방된다. 따라서, 중간압의 인젝션 냉매는 인젝션 구멍(75)과 인젝션 안내부(77)를 통해 비압축영역(R1)으로 흡입된다.
도 13b에 도시된 바와 같이, 롤러(33)가 시계방향으로 일정 각도 회전하여 흡입구(52)에 위치하면, 롤러(33)가 흡입구(52)를 차단하므로 저압의 냉매가 흡입구(52)로 흡입되지 않는다. 그러나, 비압축영역(R1)의 압력은 인젝션 냉매의 압력보다 낮으므로 인젝션 밸브(81)는 개방된 상태이다. 따라서, 인젝션 냉매는 인젝션 안내부(77)를 통해 비압축영역(R1)으로 흡입된다.
롤러(33)가 시계방향으로 회전하여 흡입구(52)를 지나면, 비압축영역(R1)은 내부에 수용된 냉매가 압축되는 압축영역(R2)으로 전환되고, 롤러(33)의 뒷쪽으로 흡입구(52)를 포함하는 새로운 비압축영역(R1')이 형성된다.
도 13c에 도시된 바와 같이, 롤러(33)가 시계방향으로 일정 각도 더 회전하면, 압축영역(R2)의 압력이 인젝션 안내부(77)로 유입되는 인젝션 냉매의 압력보다 높아져서, 인젝션 밸브(81)가 인젝션 구멍(75)을 막는다. 그러면, 인젝션 구멍(75)을 통해 인젝션 냉매가 압축영역(R2)으로 유입되지 않는다.
본 실시예의 경우에는 롤러(33)의 각도가 165도일 때, 인젝션 밸브(81)가 닫혀 인젝션 냉매가 압축영역(R2)으로 유입되지 않는다.
이때, 흡입구(52)가 개방되므로 저압의 냉매는 베인(54)의 일측면, 롤러(33)의 외주면, 및 수용 구멍(51)의 내주면에 의해 형성되는 새로운 비압축영역(R1')으로 흡입된다.
도 13d에 도시된 바와 같이, 롤러(33)가 시계방향으로 일정 각도 더 회전하면, 압축영역(R2)의 냉매가 압축되어 배출구(53)를 통해 배출되기 시작한다.
이때, 저압의 냉매는 흡입구(52)를 통해 비압축영역(R1')으로 계속 흡입된다.
도 13e에 도시된 바와 같이, 롤러(33)가 시계방향으로 일정 각도 더 회전하여 인젝션 유로(71)의 인젝션 안내부(77)를 통과하면, 압축영역(R2)은 더욱 좁아지면서 압축된 냉매는 배출구(53)를 통해 배출되고, 인젝션 안내부(77)는 비압축영역(R1')과 연통된다. 그러면, 인젝션 밸브(81)가 개방되어, 인젝션 안내부(77)를 통해 인젝션 냉매가 비압축영역(R1')으로 흡입된다.
롤러(33)가 시계방향으로 일정 각도 더 회전하여, 도 13a에 도시된 바와 같이 롤러(33)가 베인(54)의 선단과 접촉할 때까지 압축영역(R2)의 냉매는 배출구(53)로 배출되고, 저압의 냉매는 흡입구(52)를 통해 비압축영역(R1')으로 흡입되고, 인젝션 냉매는 인젝션 안내부(77)를 통해 비압축영역(R1')으로 흡입된다.
도 13a 내지 도 13e는 로터리 인젝션 압축기(1)의 동작을 상부 실린더(50)와 상부 롤러(33)를 도시하여 설명하였으나, 하부 실린더(60)와 하부 롤러(34)의 동작도 동일하다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기의 롤러의 회전각도의 변화에 따른 실린더의 수용공간의 압력변화를 종래기술에 의한 로터리 인젝션 압축기 및 로터리 압축기의 압력변화와 비교한 그래프이다.
참고로, 도 14에서, 가로축은 롤러의 회전각도, 즉 롤러 각도를 나타내고, 세로축은 압력을 나타낸다. 롤러 각도의 단위는 도(degree)이고, 압력의 단위는 MPa이다. 또한, P1은 흡입구로 흡입되는 저압의 냉매의 압력을 나타내고, P2는 인젝션 구멍으로 흡입되는 인젝션 냉매의 압력을 나타낸다. 일 예로, P1은 약 0.4MPa이고, P2는 약 1.5MPa일 수 있다.
선①은 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기(1)의 압력변화를 나타내고, 선②는 종래기술에 의한 로터리 인젝션 압축기의 압력변화를 나타내며, 선③은 종래기술에 의한 로터리 압축기의 압력변화를 나타낸다. 종래기술에 의한 로터리 인젝션 압축기는 인젝션 냉매가 압축영역으로만 공급되고, 비압축영역으로는 공급되지 않도록 형성된다. 종래기술에 의한 로터리 압축기는 인젝션 냉매가 공급되지 않도록 형성된다.
도 14의 선①을 참조하면, 롤러 각도가 0도일 때, 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기(1)는 실린더의 수용 구멍, 즉 비압축영역으로 저압의 냉매와 인젝션 냉매가 모두 흡입된다. 따라서, 수용 구멍의 압력은 저압의 냉매의 압력(P1)보다 높고 인젝션 냉매의 압력(P2)보다 낮다.
롤러가 회전하여 롤러 각도가 증가하면, 수용 구멍의 비압축영역이 압축영역으로 전환되며 압축영역의 압력이 증가한다. 수용 구멍의 압축영역의 압력이 인젝션 냉매의 압력(P2)보다 높아져서 인젝션 밸브가 닫힐 때까지 인젝션 냉매는 압축영역으로 유입될 수 있다. 즉, 도 14의 선①에서는 롤러 각도가 165도가 될 때까지 인젝션 밸브가 열려 있으므로, 인젝션 냉매는 수용 구멍의 압축영역으로 유입된다.
롤러 각도가 165도가 되면, 인젝션 밸브가 닫혀 압축영역으로 인젝션 냉매가 흡입되지 않는다.
롤러가 회전하여 롤러 각도가 165도를 넘으면, 수용 구멍의 압축영역의 냉매는 점점 압축되어 압축영역의 압력이 상승한다. 압축영역의 압력이 최대 압력에 도달하면, 압축영역의 냉매는 배출구로 배출된다.
롤러 각도가 360도에 도달하면, 수용 구멍의 압축영역의 냉매는 전부 배출된다. 이때, 본 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기(1)는 롤러 각도가 270를 넘으면, 인젝션 안내부가 흡입구와 연통된다. 따라서, 수용 구멍의 비압축영역으로 흡입구를 통해 흡입되는 저압의 냉매에 추가하여 인젝션 안내부를 통해 인젝션 냉매가 흡입된다.
따라서, 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기(1)는 실린더의 수용 구멍으로 인젝션 냉매가 공급되는 구간이 롤러 각도로 0도~165도(A, 압축영역)와 270도~360도(C, 비압축영역)이다. 따라서, 인젝션 냉매의 공급구간(A+C)은 총 255도이다.
도 14의 선②를 참조하면, 종래기술에 의한 로터리 인젝션 압축기는, 롤러 각도가 0도일 때, 실린더의 수용 구멍의 비압축영역으로 저압의 냉매가 흡입된다. 그러나, 인젝션 냉매는 비압축영역으로 흡입되지 않는다. 따라서, 수용 구멍의 비압축영역의 압력은 저압의 냉매의 압력(P1)과 동일하다.
롤러가 회전하여 롤러 각도가 증가하면, 수용 구멍의 비압축영역이 압축영역으로 전환되며 압축영역의 압력이 증가한다. 수용 구멍의 압축영역의 압력이 인젝션 냉매의 압력(P2)보다 높아져서 인젝션 밸브가 닫힐 때까지 인젝션 냉매는 수용 구멍의 압축영역으로 유입될 수 있다. 즉, 도 14의 선②에서는 롤러 각도가 190도가 될 때까지 인젝션 밸브가 열려 있으므로, 인젝션 냉매는 수용 구멍의 압축영역으로 유입된다.
롤러 각도가 190도가 되면, 인젝션 밸브가 닫혀 압축영역으로 인젝션 냉매가 흡입되지 않는다.
롤러가 회전하여 롤러 각도가 190도를 넘으면, 수용 구멍의 압축영역의 냉매는 점점 압축되어 압축영역의 압력이 상승한다. 압축영역의 압력이 최대 압력에 도달하면, 압축영역의 냉매는 배출구로 배출된다.
롤러 각도가 360도에 도달하면, 수용 구멍의 압축영역의 냉매는 전부 배출된다.
따라서, 종래기술에 의한 로터리 인젝션 압축기는 실린더의 수용 구멍으로 인젝션 냉매가 공급되는 구간이 롤러 각도로 0도~190도(B, 압축영역)이다. 즉, 종래기술에 의한 로터리 인젝션 압축기의 인젝션 냉매의 공급구간은 총 190도이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기(1)의 인젝션 냉매의 공급구간(A+C)은 255도이므로, 인젝션 냉매의 공급구간이 종래기술에 의한 로터리 인젝션 압축기의 인젝션 냉매의 공급구간(B)보다 크다. 따라서, 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기(1)는 종래기술에 의한 로터리 인젝션 압축기보다 압축기로 공급하는 냉매량을 증가시킬 수 있다. 도 14에서 D부분이 늘어난 인젝션 냉매를 나타낸다.
도 14의 선③을 참조하면, 롤러 각도가 0도일 때, 종래기술에 의한 로터리 압축기는 실린더의 수용 구멍의 비압축영역으로 저압의 냉매가 흡입된다. 따라서, 수용 구멍의 압력은 저압의 냉매의 압력(P1)과 동일하다.
롤러가 회전하여 롤러 각도가 증가하면, 수용 구멍의 비압축영역이 압축영역으로 전환되며 압축영역의 압력이 증가한다.
압축영역의 압력이 최대 압력에 도달하면, 압축영역의 냉매는 배출구로 배출된다. 이때, 로터리 압축기는 인젝션 유로가 없으므로, 인젝션 냉매가 압축기로 유입되지 않는다.
롤러 각도가 360도에 도달하면, 수용 구멍의 압축영역의 냉매는 전부 배출된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 개시의 일 실시예에 의한 로터리 인젝션 압축기는 인젝션 유로를 통해 인젝션 냉매가 흡입되므로, 종래기술에 의한 로터리 압축기보다 압축기로 공급되는 냉매량이 증가할 수 있다.
상기에서 본 개시는 다양한 실시예들을 참조하여 도시되고 설명되었으나, 첨부된 청구범위 및 그 균등물에 의해 정의되는 본 개시의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 형태 및 세부 사항에서 다양한 변경이 이루어질 수 있음이 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 이해될 것이다.
1: 로터리 인젝션 압축기 10; 케이싱
20; 모터 30; 크랭크 축
31,32; 편심부 33,34; 롤러
40; 냉매압축기구 41; 상부 압축부
42; 하부 압축부 50,60; 실린더
51,61; 수용 구멍 52,62; 흡입구
53,63; 배출구 54,64; 베인
70; 중간판 71; 인젝션 유로
72; 인젝션 흡입구 75,76; 인젝션 구멍
77,78; 인젝션 안내부 81,82; 인젝션 밸브
91,92; 베어링 93,94; 머플러
100; 냉동 사이클 장치 101; 응축기
102; 분리기 103; 팽창 밸브
104; 증발기 107; 인젝션 배관
110; 어큐뮬레이터 120; 인젝션 어큐뮬레이터

Claims (15)

  1. 인젝케이싱;
    상기 케이싱 내에 설치되는 모터;
    상기 모터에 의해 회전하는 크랭크 축;
    상기 크랭크 축의 회전에 따라 냉매를 압축하는 상부 압축부;
    상기 상부 압축부의 아래에 마련되며, 상기 크랭크 축의 회전에 따라 냉매를 압축하는 하부 압축부; 및
    상기 상부 압축부와 상기 하부 압축부 사이에 설치되며, 중간압의 냉매를 상기 상부 압축부와 상기 하부 압축부로 공급하는 인젝션 유로를 포함하는 중간판;을 포함하며,
    상기 인젝션 유로는,
    상기 중간판의 외주면에 형성되며, 상기 중간압의 냉매가 흡입되는 인젝션 흡입구;
    상기 중간판에 형성되며, 상기 인젝션 흡입구와 상기 상부 압축부를 연통하는 상부 인젝션 유로; 및
    상기 중간판에 상기 상부 인젝션 유로의 아래에 상기 상부 인젝션 유로와 평행하게 형성되며, 상기 인젝션 흡입구와 상기 하부 압축부를 연통하는 하부 인젝션 유로;를 포함하는, 로터리 인젝션 압축기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 압축부와 상기 하부 압축부는 각각,
    내부에 중공이 마련된 실린더;
    상기 실린더의 중공에 설치되며, 상기 실린더의 중공의 중심에 대해 편심되어 회전하는 롤러;
    상기 실린더의 내주면에 출몰 가능하게 설치되며, 상기 롤러의 외주면과 접촉하는 베인; 및
    상기 실린더에 형성되며, 상기 실린더의 중공으로 상기 중간압보다 낮은 저압의 냉매를 공급하는 흡입구;를 포함하며,
    상기 인젝션 유로의 출구는 상기 베인에 대해 상기 흡입구의 반대쪽으로 상기 베인과 예각을 이루도록 설치되어, 상기 롤러가 상기 인젝션 유로의 출구와 상기 베인 사이의 상기 실린더의 내주면과 접촉할 때, 상기 인젝션 유로의 출구와 상기 흡입구가 연통되는, 로터리 인젝션 압축기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 인젝션 유로의 출구는,
    상기 중간판의 상면에 형성되며, 상기 상부 인젝션 유로와 연통되어 상기 상부 압축부로 상기 중간압의 냉매를 공급하는 상부 인젝션 구멍; 및
    상기 중간판의 하면에 형성되며, 상기 하부 인젝션 유로와 연통되어 상기 하부 압축부로 상기 중간압의 냉매를 공급하는 하부 인젝션 구멍;을 포함하는, 로터리 인젝션 압축기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 중간판의 상면에 형성되며, 상기 상부 인젝션 유로와 연통되는 상부 인젝션 구멍; 및
    상기 중간판의 상면에 설치되며, 상기 상부 인젝션 구멍을 개폐하도록 형성된 상부 인젝션 밸브;를 더 포함하는, 로터리 인젝션 압축기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 중간판의 상면에는 상기 상부 인젝션 밸브가 설치되는 상부 밸브 홈이 마련되고, 상기 상부 인젝션 구멍은 상기 상부 밸브 홈의 바닥에 형성되며,
    상기 중간판의 상면에는 상기 상부 밸브 홈과 연통되는 상부 인젝션 안내부가 마련되는, 로터리 인젝션 압축기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 상부 밸브 홈과 연통되는 상기 상부 인젝션 안내부의 단면적은 상기 상부 인젝션 구멍의 단면적의 80% 내지 120%인, 로터리 인젝션 압축기.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 상부 압축부의 하면에는 상기 상부 인젝션 안내부에 대응하는 위치에 인젝션 홈이 형성되는, 로터리 인젝션 압축기.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 인젝션 안내부는 경사면을 포함하는, 로터리 인젝션 압축기.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 상부 인젝션 밸브는,
    상기 상부 인젝션 구멍을 덮는 밸브판;
    상기 밸브판의 상측에 설치되며, 상측으로 일정 곡률로 굽혀진 스토퍼; 및
    상기 밸브판과 상기 스토퍼를 상기 중간판에 고정하는 볼트;를 포함하는, 로터리 인젝션 압축기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 중간판의 하면에 형성되며, 상기 하부 인젝션 유로와 연통되는 하부 인젝션 구멍; 및
    상기 중간판의 하면에 설치되며, 상기 하부 인젝션 구멍을 개폐하도록 형성된 하부 인젝션 밸브;를 더 포함하는, 로터리 인젝션 압축기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 중간판의 하면에는 상기 하부 인젝션 밸브가 설치되는 하부 밸브 홈이 마련되고, 상기 하부 인젝션 구멍은 상기 하부 밸브 홈의 바닥에 형성되며,
    상기 중간판의 하면에는 상기 하부 밸브 홈과 연통되는 하부 인젝션 안내부가 마련되는, 로터리 인젝션 압축기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 하부 밸브 홈과 연통되는 상기 하부 인젝션 안내부의 단면적은 상기 하부 인젝션 구멍의 단면적의 80% 내지 120%인, 로터리 인젝션 압축기.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 하부 압축부의 상면에는 상기 하부 인젝션 안내부에 대응하는 위치에 인젝션 홈이 형성되는, 로터리 인젝션 압축기.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 압축부는,
    내부에 중공이 마련된 상부 실린더;
    상기 상부 실린더의 중공에 설치되며, 상기 상부 실린더의 중공의 중심에 대해 편심되어 회전하는 상부 롤러;
    상기 상부 실린더의 내주면에 출몰 가능하게 설치되며, 상기 상부 롤러의 외주면과 접촉하는 상부 베인; 및
    상기 상부 실린더에 형성되며, 상기 상부 실린더의 중공으로 상기 중간압보다 낮은 저압의 냉매를 공급하는 상부 흡입구;를 포함하며,
    상기 중간판의 상기 상부 인젝션 유로의 인젝션 안내부는 상기 상부 베인에 대해 상기 상부 흡입구의 반대쪽으로 상기 상부 베인과 직각 이하의 각도를 이루며, 상기 상부 롤러가 상기 상부 인젝션 유로의 인젝션 안내부와 상기 상부 베인 사이의 상기 상부 실린더의 내주면의 부분과 접촉할 때, 상기 상부 인젝션 유로의 인젝션 안내부와 상기 상부 흡입구가 연통하는 위치에 형성되는, 로터리 인젝션 압축기.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부 압축부는,
    내부에 중공이 마련된 하부 실린더;
    상기 하부 실린더의 중공에 설치되며, 상기 하부 실린더의 중공의 중심에 대해 편심되어 회전하는 하부 롤러;
    상기 하부 실린더의 내주면에 출몰 가능하게 설치되며, 상기 하부 롤러의 외주면과 접촉하는 하부 베인; 및
    상기 하부 실린더에 형성되며, 상기 하부 실린더의 중공으로 상기 중간압보다 낮은 저압의 냉매를 공급하는 하부 흡입구;를 포함하며,
    상기 중간판의 상기 하부 인젝션 유로의 인젝션 안내부는 상기 하부 베인에 대해 상기 하부 흡입구의 반대쪽으로 상기 하부 베인과 직각 이하의 각도를 이루며, 상기 하부 롤러가 상기 하부 인젝션 유로의 인젝션 안내부와 상기 하부 베인 사이의 상기 하부 실린더의 내주면의 부분과 접촉할 때, 상기 하부 인젝션 유로의 인젝션 안내부와 상기 하부 흡입구가 연통하는 위치에 형성되는, 로터리 인젝션 압축기.

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