KR100641243B1

KR100641243B1 - 로터리 압축기의 용량 가변 장치

Info

Publication number: KR100641243B1
Application number: KR1020040023520A
Authority: KR
Inventors: 황선웅; 홍성재
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-04-06
Filing date: 2004-04-06
Publication date: 2006-11-02
Also published as: KR20050098184A

Abstract

본 발명은 로터리 압축기의 용량 가변 장치에 관한 것으로, 본 발명은 바이패스구멍을 선택적으로 개폐하여 압축기의 용량을 가변하는 바이패스조절밸브를 포함한 로터리 압축기의 용량 가변 장치에 있어서, 바이패스조절밸브는 외주면에 복수 개의 안내돌부를 형성하고 그 안내돌부 사이에 복수 개의 가스배출홈을 형성하며 중앙에 가스통공을 형성하는 밸브가이드와, 밸브가이드의 안내돌부 안쪽에 소정의 밸브공간을 형성하도록 상기 안내돌부의 외주면을 감싸 고정하고 그 중앙에는 상기한 밸브가이드의 가스배출홈과 운전모드에 따라 선택적으로 연통되도록 가스배출구멍을 형성하는 밸브커버와, 밸브가이드와 밸브커버 사이의 밸브공간에서 상기한 안내돌부에 미끄러져 축방향으로 이동하면서 실린더의 바이패스구멍을 개폐하는 밸브판과, 밸브가이드의 배면에는 배치되어 그 밸브가이드를 탄력 지지하도록 상기 냉매절환밸브에서 연결하는 연결관의 끝단으로 지지하여 고정하는 밸브스프링을 포함함으로써, 바이패스밸브의 조립공정을 간소화하여 압축기의 생산성을 높이고, 밸브판을 바이패스구멍에 직접 접촉시켜 사체적을 줄이는 동시에 실링정도를 높여 압축기의 성능을 높이며, 밸브스프링을 연결관으로 지지하여 압축기의 신뢰성을 높일 수 있다.

Description

로터리 압축기의 용량 가변 장치{CAPACITY VARIABLE DEVICE FOR ROTARY COMPRESSOR}

도 1a 및 도 1b는 종래 용량 가변 장치를 구비한 로터리 압축기의 운전모드별 가스흐름을 보인 종단면도,

도 2는 종래 로터리 압축기에서 용량 가변 장치를 개략적으로 보인 평면도,

도 3은 종래 로터리 압축기의 용량 가변 장치를 분해하여 보인 사시도,

도 4는 종래 로터리 압축기의 용량 가변 장치를 보인 종단면도,

도 5는 본 발명 로터리 압축기의 용량 가변 장치를 분해하여 보인 사시도,

도 6은 본 발명 로터리 압축기에서 용량 가변 장치를 개략적으로 보인 평면도,

도 7은 본 발명 로터리 압축기의 용량 가변 장치를 조립하여 보인 종단면도,

도 8은 본 발명 로터리 압축기의 용량 가변 장치의 열림동작을 보인 종단면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

6 : 롤링피스톤 7 : 베인

11 : 흡입측 바이패스관 12 : 토출측 바이패스관

13 : 연결관 14 : 냉매절환밸브

110 : 실린더 111 : 베인슬릿

112 : 흡입구 113 : 토출안내홈

114 : 바이패스구멍 114a : 실링돌부

115 : 밸브구멍 120 : 바이패스조절밸브

121 : 밸브가이드 121a : 안내돌부

121b : 가스배출홈 121c : 밸브안착면

121d : 가스통공 121e : 커버안착홈

121f : 스프링돌기 122 : 밸브커버

121a : 탄성돌부 122b : 가스배출구멍

122c : 밸브걸림돌부 123 : 밸브판

124 : 밸브스프링 SP : 가스흡입관

DP : 가스토출관

본 발명은 로터리 압축기의 용량 가변 장치에 관한 것으로, 특히 압축실의 냉매가스를 필요에 따라 배기하여 냉력을 조절할 수 있도록 하는 로터리 압축기의 용량 가변 장치에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 기계적 에너지를 압축성 유체의 압축에너지로 변환시키는 것으로, 통상 왕복동식 및 스크롤식 및 원심식 그리고 베인식으로 구분할 수 있 다. 로터리 압축기는 주로 에어콘과 같은 공기조화기에 적용하는 것으로, 최근 들어 에어콘의 기능이 다양해지는 추세에 부응하여 로터리 압축기도 용량을 가변할 수 있는 제품을 요구하는 추세이다. 이를 위해 압축기의 회전수를 제어하여 압축기 용량을 가변하는 방식이 주로 알려져 있으나 이는 복잡한 제어기(controller)를 구비하여야 하므로 제품가격이 상승하는 요인이 되었던 바 저렴하면서도 안정성이 있는 용량 가변 장치를 제공할 필요가 있다. 본 발명은 이에 대한 것이다.

도 1a 및 도 1b는 종래 용량 가변 장치를 구비한 로터리 압축기의 운전모드별 가스흐름을 보인 종단면도이고, 도 2는 종래 로터리 압축기에서 용량 가변 장치를 개략적으로 보인 평면도이며, 도 3은 종래 로터리 압축기의 용량 가변 장치를 분해하여 보인 사시도이고, 도 4는 종래 로터리 압축기의 용량 가변 장치를 보인 종단면도이다.

이에 도시한 바와 같이 종래의 로터리 압축기는, 가스흡입관(SP)과 가스토출관(DP)을 연통 설치하는 케이싱(1)과, 케이싱(1)의 상측에 설치하여 회전력을 발생하는 전동기구부와, 케이싱(1)의 하측에 설치하여 상기 전동기구부에서 발생한 회전력으로 냉매를 압축하는 압축기구부로 구성하고 있다.

전동구동부는 케이싱(1)의 내부에 고정하여 외부에서 전원을 인가하는 고정자(Ms)와, 고정자(Ms)의 내부에 일정 공극을 두고 배치하여 상기한 고정자(Ms)와 상호 작용하면서 회전하는 회전자(Mr)로 이루어져 있다.

압축기구부는 환형으로 형성하여 케이싱(1)의 내부에 설치하는 실린더(2)와, 실린더(2)의 상하 양측을 복개하여 함께 내부공간(V)을 이루는 메인베어링(3) 및 서브베어링(4)과, 회전자(2)에 압입하고 메인베어링(3)과 서브베어링(4)에 지지되어 회전력을 전달하는 회전축(5)과, 회전축(5)의 편심부에 회전 가능하게 결합하여 실린더(2)의 내부공간에서 선회하면서 냉매를 압축하는 롤링피스톤(6)과, 롤링피스톤(6)의 외주면에 압접하도록 실린더(2)에 반경방향으로 이동 가능하게 결합하여 상기 실린더(2)의 내부공간(V)을 흡입실과 압축실로 구획하는 베인(7)과, 메인베어링(3)의 중앙부근에 구비한 토출포트(3a) 선단에 개폐 가능하게 결합하여 압축실에서 토출되는 냉매가스를 제한하는 토출밸브조립체(8)와, 토출밸브조립체(8)를 수용하도록 공명실을 구비하여 메인베어링(4)의 외측면에 설치하는 머플러(9)로 이루어져 있다.

또, 가스흡입관(SP)의 중간에는 흡입측 바이패스관(11)을 분관하여 연결하고, 가스토출관(DP)의 중간에는 토출측 바이패스관(12)을 분관하여 연결하며, 흡입측 바이패스관(11)과 토출측 바이패스관(12)을 연결관(13)으로 후술할 바이패스구멍(2d)에 연결하고, 흡입측 바이패스관(11)과 토출측 바이패스관(12) 그리고 연결관(13)의 사이를 3방밸브로 된 냉매절환밸브(14)로 연결하고 있다.

실린더(2)는 도 2에서와 같이 상기한 롤링피스톤(6)이 상대운동할 수 있도록 환형으로 형성하고, 그 일측에는 상기한 베인(7)이 반경방향으로 직선운동을 하도록 베인슬릿(2a)을 형성하며, 베인슬릿(2a)의 일측에는 가스흡입관(SP)을 연통하는 흡입구(2b)를 반경방향으로 관통 형성하는 반면 베인슬릿(2a)의 타측에는 상기한 메인베어링(3)의 토출포트(3a)에 연통하여 냉매가스의 토출을 유도하도록 토출안내홈(2c)을 형성하고, 베인슬릿(2a)에서 흡입구(2b) 방향으로 대략 210°부근에는 압 축되는 냉매가스의 일부를 바이패스시키는 바이패스구멍(2d)을 형성하며, 바이패스구멍(2d)의 출구측에는 바이패스조절밸브(20)를 삽입하는 밸브구멍(2e)을 형성하고 있다.

바이패스조절밸브(20)는 도 3에서와 같이 바이패스구멍(2d)과 밸브구멍(2e)의 경계면에 밀착하여 누설을 차단하는 가스킷(21)과, 가스킷(21)에 밀착하여 밸브면(22a)을 형성하는 밸브시트(22)와, 밸브시트(22)의 밸브면(22a)에 착탈하면서 압축가스의 바이패스를 조절하는 밸브판(23)과, 밸브안착면(24c)을 구비하여 상기 밸브판(23)의 열림량을 제한하는 밸브가이드(24)와, 밸브가이드(24)를 지지하는 밸브스프링(25)으로 이루어져 있다.

가스킷(21)과 밸브시트(22)의 중앙에는 각각 바이패스구멍(2d)과 동일하게 가스구멍(21a)(22b)을 형성하고 있다.

밸브가이드(24)는 그 가장자리에 수 개의 지지돌부(24a)를 밸브시트(22)에 밀착하도록 돌출 형성하고, 지지돌부(24a) 사이에는 바이패스구멍(2d)을 통과하는 압축가스가 연결관(14)으로 배출되도록 가스배출홈(24b)을 형성하고 있다. 또, 밸브가이드(24)의 중앙에는 상기한 밸브판(23)이 지지돌부(24a)에 안내되어 안착되도록 밸브안착면(24c)을 형성하고, 밸브안착면(24c)의 중심에는 흡입측 바이패스관(11)이나 토출측 바이패스관(12)에서 공급되는 냉매가스가 통과하여 상기한 밸브판(23)을 지지하도록 가스통공(24d)을 형성하고 있다. 가스통공(24d)의 직경(D1)은 최대운전모드시 밸브판(23)이 배면 압력에 의해 닫힘 상태를 유지할 수 있도록 바이패스구멍(2d)의 직경(D2) 보다 크게 형성하고 있다.

밸브스프링(25)은 압축코일스프링으로 형성하되 그 바깥쪽 끝단의 선재는 밸브구멍(2e)의 내주면에 구비한 스프링홈(2f)에 끼워져 지지되도록 다른 선재의 직경 보다 넓게 감겨져 있다.

상기와 같은 종래 로터리 압축기는 다음과 같이 동작한다.

즉, 전동기구부의 고정자(Ms)에 전원을 인가하여 회전자(Mr)가 회전하면, 압축기구부의 회전축(5)이 회전자(Mr)와 함께 회전하고, 롤링피스톤(6)이 실린더(2)의 내부공간(V)에서 편심 회전하며, 롤링피스톤(6)의 편심 회전에 따라 냉매가스가 흡입실로 흡입되어 일정압력까지 지속적으로 압축되다가 압축실 압력이 케이싱(1)내의 압력보다 고압이 되는 순간 메인베어링(3)의 토출포트(3a)와 머플러(9)를 통해 케이싱(1)의 내부로 토출된다.

여기서, 도 1a에서와 같이 압축기의 초기기동시에는 최대운전모드로 운전을 하여야 함에 따라 냉매절환밸브(14)를 연결관(13)과 토출측 바이패스관(12)이 연통되도록 조절하고, 이 토출측 바이패스관(12)을 통해 공급되는 고압의 토출가스가 밸브가이드(24)의 가스통공(24d)을 통과하여 밸브판(23)을 가압함으로써 이 밸브판(23)이 밸브시트(22)의 밸브면(22a)에 압착되어 실린더(2)의 바이패스구멍(2d)을 차단하고 이를 통해 압축실의 냉매가스 전체가 메인베어링(3)의 토출포트(3a)를 거쳐 케이싱(1)으로 토출되어 냉동사이클장치로 배출된다.

반면, 도 1b에서와 같이 압축기(또는 에어콘)의 운전이 안정되어 최소운전모드로 운전을 하는 경우에는 냉매절환밸브(14)를 연결관(13)과 흡입측 바이패스관(11)이 연통되도록 조절되고, 이 흡입측 바이패스관(11)을 통해 공급되 는 저압의 흡입가스가 밸브가이드(24)의 가스통공(24d)을 통과하여 밸브판(23)을 지지하나, 이 밸브판(23)을 지지하는 압력이 압축실의 가스압력 보다 낮아 밸브판(23)은 밸브가이드(24) 쪽으로 밀리면서 바이패스구멍(2d)이 열리고 이 바이패스구멍(2d)을 통해 압축되던 냉매가스의 일부가 바이패스구멍(2d)과 밸브가이드(24)의 가스배출홈(24d)을 통해 배출됨으로써 압축실에서 토출되는 냉매가스의 양이 감소하면서 에어콘의 냉방능력을 낮추게 되는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 로터리 압축기의 용량 가변 장치는, 바이패스조절밸브(20)의 구성이 복잡할 뿐만 아니라 각각의 부품이 낱개로 조립되도록 하여 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

또, 밸프판(23)이 밸브시트(22)의 밸브면(22a)에 면접촉하면서 착탈하도록 이루어져 냉매가스가 누설될 우려가 있을 뿐만 아니라 밸브시트(22)만큼 사체적이 발생하여 압축기 성능이 저하되는 문제점도 있었다.

또, 밸브스프링(25)을 밸브구멍(2e)의 스프링홈(2f)에 끼워 고정함에 따라 이 스프링홈(2f)에 대한 실린더(2)의 가공이 난해할 뿐만 아니라 밸브스프링(25)을 안정적으로 지지하지 못하여 바이패스조절밸브(20)의 이탈과 이로 인한 압축기의 신뢰성 저하를 야기할 우려도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 로터리 압축기의 용량 가변 장치가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 바이패스조절밸브의 구성과 조립을 간소화하여 생산성을 높일 수 있는 로터리 압축기의 용량 가변 장치를 제공하려는데 본 발명의 목 적이 있다.

또, 바이패스구멍의 개폐정도를 높이고 사체적을 줄여 압축기 성능을 높일 수 있는 로터리 압축기의 용량 가변 장치를 제공하려는데도 본 발명의 목적이 있다.

또, 바이패스조절밸브를 용이하게 고정하면서도 이탈을 방지할 수 있도록 하여 압축기의 신뢰성을 높일 수 있는 로터리 압축기의 용량 가변 장치를 제공하려는데도 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 선회운동하는 롤링피스톤과 이 롤링피스톤의 외주면에 접하여 반경방향으로 연동하면서 냉매가스를 흡입 압축하여 토출하도록 내부공간을 구비하고 이 내부공간에 연통하도록 흡입구와 토출구 그리고 그 사이에 압축가스의 일부를 배기하도록 바이패스구멍을 구비하는 실린더와, 실린더의 흡입구에 연통하여 저압의 흡입가스를 냉동사이클장치에서 상기한 실린더로 공급하는 가스흡입관과, 실린더의 토출측에 연통하여 고압의 압축가스를 상기한 실린더에서 냉동사이클장치로 토출하는 가스토출관과, 가스흡입관의 중간에서 분관하여 상기한 실린더의 바이패스구멍에 선택적으로 연통하는 흡입측 바이패스관과, 가스토출관의 중간에서 분관하여 상기한 실린더의 바이패스구멍에 선택적으로 연통하는 토출측 바이패스관과, 흡입측 바이패스관과 토출측 바이패스관 그리고 실린더의 바이패스구멍 사이에 설치하여 냉매가스의 흐름을 절환하는 냉매절환밸브와, 바이패스구멍에 연이은 밸브구멍에 삽입하여 상기한 바이패스구멍을 선택적으로 개폐하여 압축기의 용량을 가변하는 바이패스조절밸브를 포함한 로터리 압축기의 용량 가변 장치에 있어서, 바이패스조절밸브는 외주면에 복수 개의 안내돌부를 형성하고 그 안내돌부 사이에 복수 개의 가스배출홈을 형성하며 중앙에 가스통공을 형성하는 밸브가이드와, 밸브가이드의 안내돌부 안쪽에 소정의 밸브공간을 형성하도록 상기 안내돌부의 외주면을 감싸 고정하고 그 중앙에는 상기한 밸브가이드의 가스배출홈과 운전모드에 따라 선택적으로 연통되도록 가스배출구멍을 형성하는 밸브커버와, 밸브가이드와 밸브커버 사이의 밸브공간에서 상기한 안내돌부에 미끄러져 축방향으로 이동하면서 실린더의 바이패스구멍을 개폐하는 밸브판과, 밸브가이드의 배면에는 배치되어 그 밸브가이드를 탄력 지지하도록 상기 냉매절환밸브에서 연결하는 연결관의 끝단으로 지지하여 고정하는 밸브스프링을 포함한 로터리 압축기의 용량 가변 장치를 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 로터리 압축기의 용량 가변 장치를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명 로터리 압축기의 용량 가변 장치를 분해하여 보인 사시도이고, 도 6은 본 발명 로터리 압축기에서 용량 가변 장치를 개략적으로 보인 평면도이며, 도 7은 본 발명 로터리 압축기의 용량 가변 장치를 조립하여 보인 종단면도이고, 도 8은 본 발명 로터리 압축기의 용량 가변 장치의 열림동작을 보인 종단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면 본 발명에 의한 로터리 압축기는, 케이싱(1)의 내부에 고정 설치하고 그 일측에 바이패스구멍(114)을 형성하는 실린더(110)와, 실린더(110)의 일측면을 복개하여 함께 내부공간(V)을 형성하며 구동모터의 회전자(Mr)에 결합한 회전축(5)을 반경방향으로 지지하는 메인베어링(3)과, 실린더(110)의 타 측면을 복개하여 함께 내부공간(V)을 형성하며 상기한 회전축(5)의 편심부를 축방향으로 지지하는 한편 하단을 반경방향으로 지지하는 서브베어링(4)과, 회전축(5)의 편심부에 회전 가능하게 결합하여 실린더(110)의 흡입구(112)를 통해 흡입된 냉매가스를 압축하는 롤링피스톤(6)과, 롤링피스톤(6)의 외주면에 압접하여 반경방향으로 연동하도록 실린더(110)의 베인슬릿(111)에 미끄러지게 결합하는 베인(7)을 포함한다.

또, 실린더(110)의 흡입구(112)와 연통하여 냉매가스를 냉동사이클장치의 증발기에서 내부공간(V)으로 흡입되도록 하는 가스흡입관(SP)과, 케이싱(1)에 연통하여 실린더(110)에서 압축하여 토출한 냉매가스를 냉동사이클장치의 응축기로 토출하는 가스토출관(DP)과, 가스흡입관(SP)의 중간에서 분관하여 상기한 실린더(110)의 바이패스구멍(114)에 선택적으로 연통하는 흡입측 바이패스관(11)과, 가스토출관(DP)의 중간에서 분관하여 상기한 실린더(110)의 바이패스구멍(114)에 선택적으로 연통하는 토출측 바이패스관(12)과, 흡입측 바이패스관(11)과 토출측 바이패스관(12)을 연결하여 후술할 실린더(110)의 밸브구멍(115)에 연통하는 연결관(14)과, 흡입측 바이패스관(11)과 토출측 바이패스관(12) 그리고 연결관(13) 사이에 설치하여 냉매가스의 흐름을 절환하는 냉매절환밸브(14)와, 바이패스구멍(114)을 선택적으로 개폐하여 압축기의 용량을 가변하는 바이패스조절밸브(120)를 더 포함한다.

실린더(110)는 상기한 롤링피스톤(6)이 상대운동할 수 있도록 환형으로 형성하고, 그 일측에는 상기한 베인(7)이 반경방향으로 직선운동을 하도록 베인슬릿(111)을 형성하며, 베인슬릿(111)의 일측에는 가스흡입관(SP)을 연통하는 흡입구(112)를 반경방향으로 관통 형성하는 반면 베인슬릿(111)의 타측에는 상기한 메인베어링(3)의 토출포트(3a)에 연통하여 냉매가스의 토출을 유도하도록 토출안내홈(113)을 형성하고, 베인슬릿(111)에서 흡입구(112) 방향으로 대략 210°부근에는 압축되는 냉매가스의 일부를 바이패스시키는 바이패스구멍(114)을 형성하며, 바이패스구멍(114)의 출구측에는 바이패스조절밸브(120)를 삽입하는 밸브구멍(115)을 형성한다.

또, 바이패스구멍(114)의 선단에는 후술할 밸브커버(122)의 가스배출구멍(122b)에 삽입하여 밸브판(123)이 선접촉하면서 밀착하도록 원형단면 형상의 실링돌부(114a)를 환상으로 돌출 형성한다.

바이패스조절밸브(120)는 그 외주면에 복수 개의 안내돌부(121a)를 형성하는 밸브가이드(121)와, 밸브가이드(121)의 안내돌부(121a) 안쪽에 밸브공간(S)을 형성하여 고정하는 밸브커버(122)와, 밸브가이드(121)와 밸브커버(122) 사이의 밸브공간(S)에 축방향으로 미끄러지게 삽입하여 상기한 실린더(110)의 바이패스구멍(114)을 개폐하는 밸브판(123)과, 밸브가이드(121)의 배면에 압입 고정하여 지지하는 밸브스프링(124)으로 이루어진다.

밸브가이드(121)는 그 외주면 안내돌부(121a) 사이에 복수 개의 가스배출홈(121b)을 형성하고, 그 중앙에는 밸브안착면(121c)을 형성하며, 밸브안착면(121c)의 중심에는 상기한 연결관(14)과 연통하도록 가스통공(121d)을 형성한다. 가스통공(24d)의 직경(D1)은 최대운전모드시 밸브판(23)이 배면 압력에 의해 닫힘 상태를 유지할 수 있도록 바이패스구멍(2d)의 직경(D2) 보다 크게 형성하는 것이 바람직하다.

또, 밸브가이드(121)의 외주면 일부, 보다 정확하게는 안내돌부(121a)의 외주면에는 커버안착홈(121e)을 단차지게 형성하여 상기한 밸브커버(122)의 외주면과 밸브가이드(121)의 외주면이 일치하도록 형성하는 것이 바람직하다. 또, 밸브가이드(121)의 배면에는 상기한 밸브스프링(124)을 압입하여 함께 모듈화 할 수 있도록 스프링돌기(121f)를 테이퍼지게 형성한다.

밸브커버(122)는 일측이 막힌 원통 모양으로 형성하되 그 개구측 외주면에는 상기한 밸브가이드(121)의 커버안착홈(121e) 외주면에 탄력적으로 결합하도록 탄성돌부(122a)를 축방향으로 형성하는 반면 그 막힌측 중앙에는 바이패스구멍(114)과 가스배출홈(121b)을 연통하는 가스배출구멍(122b)을 형성하고, 가스배출구멍(122b)의 내주면에는 밸브판(123)이 이탈되는 것을 방지하도록 밸브걸림돌부(122c)를 등간격으로 형성한다.

밸브판(123)은 밸브가이드(121)의 가스통공(121d) 보다는 크고 밸브커버(122)의 가스배출구멍(122b) 보다는 작은 원판 모양으로 형성한다. 또, 밸브판(123)은 그 외주면이 밸브가이드(121)의 안내돌부(121a) 내주면에 미끄럼 접촉하도록 형성하는 것이 바람직하다.

밸브스프링(124)은 밸브가이드(121)를 바이패스구멍(114)쪽으로 미는 힘을 발생하도록 압축코일스프링으로 형성하되 그 일단은 상기한 밸브가이드(121)의 스프링돌기(121f)에 압입하여 고정하는 반면 타단은 실린더(110)의 밸브구멍(115)에 압입하는 연결관(113)의 선단으로 밀착하여 고정하는 것이 바람직하다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

상기와 같은 본 발명 로터리 압축기의 용량 가변 장치는 다음과 같은 작용 효과를 갖는다.

즉, 로터리 압축기를 장착한 에어콘의 전원을 온(on)하면, 전원이 압축기의 전동기구부에 전달되어 회전축(5)이 회전을 하고, 롤링피스톤(6)이 실린더(110)의 내부공간(V)에서 선회운동을 하면서 냉매가스를 흡입하여 압축한 후 케이싱(1)으로 토출하며, 이 냉매가스는 가스토출관(DP)을 냉동사이클장치의 응축기로 분출되었다가 팽창기구와 증발기를 차례로 거치면서 상변화를 일으켜 냉기를 발생한다. 이후 증발기에서 다시 가스흡입관(SP)을 통해 상기한 압축기 실린더(110)의 내부공간(V)으로 흡입되어 압축되는 일련의 과정을 반복한다.

이때, 에어콘의 초기기동시에는 압축기가 최대운전모드로 운전을 하는데, 이를 위해서는 냉매절환밸브(14)를 연결관(13)을 토출측 바이패스관(12)과 연통되도록 조절하고, 이 토출측 바이패스관(12)을 통해 고압의 토출가스가 상기한 밸브가이드(121)의 가스통공(121d)을 통과하여 밸브판(123)을 가압한다. 이로 인해 도 7에서와 같이 밸브판(123)이 바이패스구멍(114)의 선단에 구비한 실링돌부(114a)에 밀착하여 실린더(110)의 바이패스구멍(114)을 차단함으로써 압축실의 냉매가스 전체가 메인베어링(3)의 토출포트(3a)를 통해 케이싱(1)으로 토출되도록 한다.

반면, 에어콘의 운전이 안정되어 최소운전모드로 운전을 하는 경우에는 냉매절환밸브(14)를 연결관과 흡입측 바이패스관이 연통되도록 조절하여 도 8에서와 같이 밸브판(123)의 배면압력이 낮아지도록 함으로써 밸브판(123)은 압축실의 압력에 의해 밸브가이드(121)의 밸브안착면(121c)쪽으로 밀리면서 실린더(110)의 바이패스구멍(114)이 열린다. 이 열린 바이패스구멍(114)을 통해 압축되던 냉매가스의 일부가 밸브커버(122)의 가스배출구멍(122b)과 밸브가이드(121)의 가스배출홈(121b)을 통해 실린더(110)의 압축실에서 배출되어 그 압축실에서 토출되는 냉매가스의 양이 감소되도록 하고 이를 통해 에어콘의 냉방능력을 낮추게 된다.

이렇게, 바이패스조절밸브는 밸브가이드와 밸브커버와 밸브판 그리고 밸브스프링으로 구성하여 부품수를 줄일 수 있고, 그 중 밸브가이드와 밸브커버 그리고 밸브판은 모듈화하여 조립함에 따라 조립공정을 간소화함으로써 압축기의 생산성을 높일 수 있다.

또, 밸브판이 바이패스구멍의 선단에 직접 접촉하도록 하여 사체적을 줄이고 밸브판이 바이패스구멍의 실링돌부에 선접촉하도록 하여 실링정도를 높임으로써 압축기의 성능을 높일 수 있다.

또, 밸브스프링을 연결관으로 압입하여 고정함으로써 바이패스조절밸브를 용이하면서도 견고하게 고정할 수 있어 압축기의 신뢰성을 높일 수 있다.

본 발명에 의한 로터리 압축기의 용량 가변 장치는, 밸브가이드와 밸브커버 그리고 밸브판을 모듈화하여 조립함으로써, 바이패스밸브의 조립공정을 간소화하여 압축기의 생산성을 높이고, 밸브판을 바이패스구멍에 직접 접촉시켜 사체적을 줄이는 동시에 실링정도를 높여 압축기의 성능을 높이며, 밸브스프링을 연결관으로 지지하여 압축기의 신뢰성을 높일 수 있다.

Claims

선회운동하는 롤링피스톤과 이 롤링피스톤의 외주면에 접하여 반경방향으로 연동하면서 냉매가스를 흡입 압축하여 토출하도록 내부공간을 구비하고 이 내부공간에 연통하도록 흡입구와 토출구 그리고 그 사이에 압축가스의 일부를 배기하도록 바이패스구멍을 구비하는 실린더와, 실린더의 흡입구에 연통하여 저압의 흡입가스를 냉동사이클장치에서 상기한 실린더로 공급하는 가스흡입관과, 실린더의 토출측에 연통하여 고압의 압축가스를 상기한 실린더에서 냉동사이클장치로 토출하는 가스토출관과, 가스흡입관의 중간에서 분관하여 상기한 실린더의 바이패스구멍에 선택적으로 연통하는 흡입측 바이패스관과, 가스토출관의 중간에서 분관하여 상기한 실린더의 바이패스구멍에 선택적으로 연통하는 토출측 바이패스관과, 흡입측 바이패스관과 토출측 바이패스관 그리고 실린더의 바이패스구멍 사이에 설치하여 냉매가스의 흐름을 절환하는 냉매절환밸브와, 바이패스구멍에 연이은 밸브구멍에 삽입하여 상기한 바이패스구멍을 선택적으로 개폐하여 압축기의 용량을 가변하는 바이패스조절밸브를 포함한 로터리 압축기의 용량 가변 장치에 있어서,

바이패스조절밸브는 외주면에 복수 개의 안내돌부를 형성하고 그 안내돌부 사이에 복수 개의 가스배출홈을 형성하며 중앙에 가스통공을 형성하는 밸브가이드와,

밸브가이드의 안내돌부 안쪽에 소정의 밸브공간을 형성하도록 상기 안내돌부의 외주면을 감싸 고정하고 그 중앙에는 상기한 밸브가이드의 가스배출홈과 운전모드에 따라 선택적으로 연통되도록 가스배출구멍을 형성하는 밸브커버와,

밸브가이드와 밸브커버 사이의 밸브공간에서 상기한 안내돌부에 미끄러져 축방향으로 이동하면서 실린더의 바이패스구멍을 개폐하는 밸브판과,

밸브가이드의 배면에는 배치되어 그 밸브가이드를 탄력 지지하도록 상기 냉매절환밸브에서 연결하는 연결관의 끝단으로 지지하여 고정하는 밸브스프링을 포함한 로터리 압축기의 용량 가변 장치.
삭제
제1항에 있어서,

밸브가이드의 배면에는 상기한 밸브스프링을 압입하여 모듈화하는 스프링돌기를 형성하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 용량 가변 장치.
제1항에 있어서,

밸브커버는 가스배출구멍의 내주면에 밸브판의 이탈을 방지하는 밸브걸림돌부를 돌출 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 용량 가변 장치.
제1항 또는 제3항 또는 제4항의 어느 한 항에 있어서,

바이패스구멍의 선단에는 상기한 밸브커버의 가스배출구멍 안쪽으로 돌출하여 밸브판에 선접촉하면서 밀착하도록 실링돌부를 형성하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 용량 가변 장치.