KR20060087259A - 복식 로터리 압축기의 압축기구부 조립 구조 - Google Patents

복식 로터리 압축기의 압축기구부 조립 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복식 로터리 압축기의 압축기구부 조립 구조에 관한 것으로, 케이싱의 내부에 축방향으로 설치하여 복수 개의 압축공간을 형성하는 복수 개의 실린더와, 양측 실린더 사이에 개재하여 복수 개의 압축공간을 구획하는 적어도 한 개 이상의 중간베어링과, 바깥쪽 실린더의 개구측을 복개하여 각각의 실린더와 함께 압축공간을 형성하는 복수 개의 베어링을 포함한 복식 로터리 압축기에 있어서, 축방향 무게 중심에 위치하는 중간베어링을 케이싱에 용접하여 결합하고, 그 중간베어링을 중심으로 상하 양측의 실린더와 베어링을 각각 복수 개씩의 볼트로 조여 체결함으로써, 압축기구부를 지지하기 위한 용접 강도를 과도하게 높이지 않고도 압축기구부를 안정적으로 지지함에 따라 용접열로 인한 변형량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 양측 압축기구부를 중간베어링에 체결 고정함으로써 체결력이 과도하게 상승하는 것을 막아 압축기구부의 체결시 그 체결력으로 인한 변형량을 줄여 압축기의 신뢰성을 높일 수 있다.

Description

복식 로터리 압축기의 압축기구부 조립 구조{ASSEMBLING STRUCTURE FOR COMPRESSING PART OF TWIN ROTARY COMPRESSOR}
도 1은 종래 복식 로터리 압축기의 일례를 보인 단면도,
도 2는 종래 복식 로터리 압축기에서 압축기구부의 조립 상태를 보인 단면도,
도 3은 본 발명 복식 로터리 압축기에서 압축기구부의 조립 상태에 대한 일례를 보인 단면도,
도 4는 본 발명 복식 로터리 압축기에서 압축기구부의 조립 구조에 대한 변형예들을 보인 단면도,
도 5 및 도 6은 도 4의 "Ⅰ-Ⅰ"선에 대한 일례들을 보인 단면도.
**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**
110 : 제1 압축기구부 111 : 상부실린더
111a : 관통구멍 111b : 보강홈부
112 : 상부베어링 112a : 관통구멍
113 : 중간베어링 113a,113b : 상부,하부체결홈
113c : 보강돌부 120 : 제2 압축기구부
121 : 하부실린더 121a : 관통구멍
122 : 하부베어링 122a : 관통구멍
본 발명은 복식 로터리 압축기에 관한 것으로, 특히 압축기구부의 조립시 실린더나 베어링이 변형되는 것을 방지하여 압축기의 신뢰성을 높일 수 있는 복식 로터리 압축기의 압축기구부 조립 구조에 관한 것이다.
일반적으로 압축기는 기계적 에너지를 압축성 유체의 압축에너지로 변환시키는 것으로, 통상 왕복동식 및 스크롤식 및 원심식 그리고 베인식으로 구분할 수 있다. 로터리 압축기는 주로 에어콘과 같은 공기조화기에 적용하는 것으로, 최근에는 압축기 용량을 높이고 편하중을 줄일 수 있도록 회전축의 편심부를 대칭되게 형성하여 복수 개의 압축부를 가지는 소위 복식 로터리 압축기가 제시되고 있다.
도 1은 종래 복식 로터리 압축기의 일례를 보인 단면도이고, 도 2는 종래 복식 로터리 압축기에서 압축기구부의 조립 상태를 보인 단면도이다.
이에 도시한 바와 같이 종래의 복식 로터리 압축기는, 복수 개의 냉매흡입관(SP1)(SP2)과 한 개의 냉매토출관(DP)을 연통 설치하는 케이싱(1)과, 케이싱(1)의 상측에 설치하여 회전력을 발생하도록 고정자(2a)와 회전자(2b)로 된 전동기구부(2)와, 케이싱(1)의 하측에 상하로 설치하여 상기 전동기구부(2)에서 발생하는 회전력을 회전축(3)에 의해 전달받아 냉매를 각각 압축하는 제1 압축기구부(10) 및 제2 압축기구부(20)로 구성하고 있다.
또, 각 압축기구부(10)(20)의 입구측에는 흡입냉매에서 액냉매를 분리하는 한 개의 어큐뮬레이터(30)를 연결 설치하고, 어큐뮬레이터(30)의 출구는 각각 후술할 상부실린더(11)의 흡입구(11a)와 하부실린더(21)의 흡입구(21a)에 연결 설치하고 있다.
제1 압축기구부(10)는 환형으로 형성하여 케이싱(1)의 내부에 설치하는 상부실린더(11)와, 상부실린더(11)의 상하 양측을 복개하여 함께 제1 내부공간(V1)을 이루면서 상기한 회전축을 반경방향으로 지지하는 상부베어링(12) 및 중간베어링(13)과, 회전축(3)의 상측 편심부에 회전 가능하게 결합하여 상부실린더(11)의 제1 내부공간(V1)에서 선회하면서 냉매를 압축하는 상부롤링피스톤(14)과, 상부롤링피스톤(14)의 외주면에 압접하도록 상부실린더(11)에 반경방향으로 이동 가능하게 결합하여 상기 상부실린더(11)의 제1 내부공간(V1)을 제1 흡입실과 제1 압축실로 각각 구획하는 상부베인(미도시)과, 상부베어링(12)에 구비한 상부토출포트(12a) 선단에 개폐 가능하게 결합하여 제1 압축실에서 토출되는 냉매가스의 토출을 조절하는 상부토출밸브(15)와, 상부토출밸브(15)를 수용하여 상기 상부베어링(12)의 상면에 고정하는 상부머플러(16)로 이루어져 있다.
제2 압축기구부(20)는 환형으로 형성하여 케이싱(1) 내부의 상부실린더(11) 하측에 설치하는 하부실린더(21)와, 하부실린더(21)의 상하 양측을 복개하여 함께 제2 내부공간(V1)을 이루면서 상기한 회전축(3)을 반경방향 및 축방향으로 지지하는 중간베어링(13) 및 하부베어링(22)과, 회전축(3)의 하측 편심부에 회전 가능하게 결합하여 하부실린더(21)의 제2 내부공간(V2)에서 선회하면서 냉매를 압축하는 하부롤링피스톤(23)과, 하부롤링피스톤(23)의 외주면에 압접하도록 하부실린더(21)에 반경방향으로 이동 가능하게 결합하여 상기 하부실린더(21)의 제2 내부공간(V2)을 제2 흡입실과 제2 압축실로 각각 구획하는 하부베인(미도시)과, 하부베어링(22)에 구비한 하부토출포트(22a) 선단에 개폐 가능하게 결합하여 제2 압축실에서 토출되는 냉매가스의 토출을 조절하는 하부토출밸브(24)와, 하부토출밸브(24)를 수용하여 상기 하부베어링(22)의 저면에 고정하는 하부머플러(25)로 이루어져 있다.
도면 중 미설명 부호인 31은 입구측 냉매안내관, 32a 및 32b는 출구측 냉매안내관이다.
상기와 같은 종래 복식 로터리 압축기는 다음과 같이 동작한다.
즉, 전동기구부(2)의 고정자(2a)에 전원을 인가하여 회전자(2b)가 회전하면, 회전축(3)이 회전자(2b)와 함께 회전하면서 전동기구부(2)의 회전력을 제1 압축기구부(10)와 제2 압축기구부(20)에 전달하여 각각의 롤링피스톤(14)(23)이 각 실린더(11)(21)내에서 편심 회전하고, 이에 따라 냉매가스가 상부실린더(11)와 하부실린더(21)에 연결된 제1 냉매흡입관(SP1)과 제2 냉매흡입관(SP2)을 통해 각각의 흡입공간으로 번갈아 흡입되었다가 일정압력까지 압축되어 각 토출포트(12a)(22a)를 통해 케이싱(1)의 내부로 번갈아 토출되는 일련의 과정을 반복한다.
여기서, 제1 압축기구부(10)와 제2 압축기구부(20)는 도 2에서와 같이 상부베어링(12)을 상부실린더(11)에 짧은 제1 볼트(B1)로 체결한 후 그 상부베어링(12)을 케이싱(1)에 용접 고정하고 나서 이를 뒤집어 상부실린더(11)와 상부베어링(12)에 회전축(3)을 삽입한 후 다시 중간베어링(13)과 하부실린더(21) 그리고 하부베어 링(22)을 차례대로 올려놓은 후 긴 제2 볼트(B2)로 하부베어링(22)에서 상부실린더(11) 방향으로 삽입하여 그 제2 볼트(B2)를 상부실린더(11)에 체결 고정하는 것이었다.
그러나, 상기와 같은 종래 복식 로터리 압축기에 있어서는, 상부베어링(12)을 케이싱(1)에 용접한 후 그 상부베어링(12)에 상부실린더(11)와 중간베어링(13)과 하부실린더(21) 그리고 하부베어링(22)을 지지하도록 함으로써 상부베어링(12)에 대한 용접 강도를 높여야하고 이로 인해 상부베어링(12)이 과도한 용접열에 의해 변형될 우려가 있었다.
또, 상부실린더(11)에 중간베어링(13)과 하부실린더(21) 그리고 하부베어링(22)을 통과하는 긴 제2 볼트(B2)로 체결함에 따라 하부실린더(21)에 과도한 체결력이 부과되면서 하부실린더(21)가 변형될 우려도 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 복식 로터리 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 제1 압축기구부와 제2 압축기구부를 케이싱에 용접 고정할 때 용접 강도를 낮추고서도 안정적으로 고정할 수 있는 복식 로터리 압축기의 압축기구부 조립 구조를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.
또, 제1 압축기구부와 제2 압축기구부를 상호 체결할 때 체결력에 의해 압축기구부가 변형되는 것을 방지할 수 있는 복식 로터리 압축기의 압축기구부 조립 구조를 제공하려는데도 본 발명의 목적이 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 케이싱의 내부에 축방향으로 설치하여 복수 개의 압축공간을 형성하는 복수 개의 실린더와, 양측 실린더 사이에 개재하여 복수 개의 압축공간을 구획하는 적어도 한 개 이상의 중간베어링과, 바깥쪽 실린더의 개구측을 복개하여 각각의 실린더와 함께 압축공간을 형성하는 복수 개의 베어링을 포함한 복식 로터리 압축기에 있어서, 축방향 무게 중심에 위치하는 중간베어링을 케이싱에 용접하여 결합하는 것을 특징으로 하는 복식 로터리 압축기의 압축기구부 조립 구조를 제공한다.
또, 축방향 무게 중심에 위치하는 중간베어링을 중심으로 상하 양측의 실린더와 베어링을 각각 복수 개씩의 볼트로 조여 체결하는 것을 특징으로 하는 복식 로터리 압축기의 압축기구부 조립 구조를 제공한다.
또, 축방향 무게 중심에 위치하는 중간베어링을 케이싱에 용접하여 결합하고, 그 중간베어링을 중심으로 상하 양측의 실린더와 베어링을 각각 복수 개씩의 볼트로 조여 체결하는 것을 특징으로 하는 복식 로터리 압축기의 압축기구부 조립 구조를 제공한다.
이하, 본 발명에 의한 복식 로터리 압축기의 압축기구부 조립 구조를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명 복식 로터리 압축기에서 압축기구부의 조립 상태에 대한 일례를 보인 단면도이고, 도 4는 본 발명 복식 로터리 압축기에서 압축기구부의 조립 구조에 대한 변형예들을 보인 단면도이며, 도 5 및 도 6은 도 4의 "Ⅰ-Ⅰ"선에 대한 일례들을 보인 단면도이다.
이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 복식 로터리 압축기는, 케이싱(1)의 상측에 회전력을 발생하도록 전동기구부(2)를 설치하고, 전동기구부(2)에서 발생하는 회전력을 회전축(3)에 의해 전달받아 냉매를 각각 압축하는 제1 압축기구부(110) 및 제2 압축기구부(120)를 중간베어링을 사이에 두고 상하 설치하여 구성한다.
중간베어링(113)은 도 3에서와 같이 그 외경이 케이싱(1)의 내경과 접하도록 동일한 크기로 형성하여 상기한 케이싱(1)에 용접(W) 결합하고, 후술할 상부실린더(111)와 상부베어링(112) 그리고 하부실린더(121)와 하부베어링(122)을 상기한 중간베어링(113)에 체결 고정한다.
이를 위해, 제1 압축기구부(110)의 일부를 이루는 상부실린더(111)와 상부베어링(112)에는 제1 내부공간(V1) 외곽에 후술할 제3 볼트(B3)를 관통하는 복수 개의 관통구멍(111a)(112a)을 축방향으로 일치하도록 형성하고, 상부실린더(111)의 저면에 대응하는 중간베어링(113)의 상면 가장자리에는 상기한 상부실린더(111)와 상부베어링(112)의 관통구멍(111a)(112a)에 축방향으로 일치하도록 복수 개의 상부체결홈(113a)을 형성한다.
제2 압축기구부(120)의 일부를 이루는 하부실린더(121)와 하부베어링(122)에는 제2 내부공간(V2) 외곽에 후술할 제4 볼트(B4)를 관통하는 복수 개의 관통구멍(121a)(122a)을 축방향으로 일치하도록 형성하고, 하부실린더(121)의 상면에 대응하는 중간베어링(113)의 저면 가장자리에는 상기한 하부실린더(121)와 하부베어링(122)의 관통구멍(121a)(122a)에 축방향으로 일치하도록 복수 개의 하부체결홈 (113b)을 형성한다.
여기서, 도 3에서와 같이 제3 볼트(B3)와 제4 볼트(B4)를 동일 축선상에 배치하는 경우에는 볼트 체결력을 높일 수 있도록 중간베어링(113)의 전체 두께를 두껍게 형성할 수도 있으나, 중간베어링(113)의 무게를 크게 늘리지 않고도 볼트 체결력을 높이기 위하여는 도 4에서와 같이 상부체결홈(113a)과 하부체결홈(113b) 주변에 각각 보강돌부(113c)(113c)를 돌출 형성할 수도 있다. 또, 보강돌부(113c)를 형성하는 경우에는 상기 중간베어링(113)의 상면과 저면에 대응하는 상부실린더(111)의 저면과 하부실린더(121)의 상면에 각각 상기한 중간베어링(113)의 보강돌부(113c)가 맞춤 삽입될 수 있도록 보강홈부(111b)(121b)를 형성하는 것이 바람직하다.
한편, 제3 볼트(B3)와 제4 볼트(B4)를 상이한 축선상에 배치하는 경우에는 도 5에서와 같이 제3 볼트(B3)와 제4 볼트(B4)가 동일 원주상에 번갈아 배치되도록 상기한 상부체결홈(113a)과 하부체결홈(113b)을 번갈아 형성하거나, 도 6에서와 같이 제3 볼트(B3)와 제4 볼트(B4)가 상이한 원주상에 번갈아 배치되도록 상기한 상부체결홈(113a)과 하부체결홈(113b)을 번갈아 형성할 수 있다.
도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.
도면중 미설명 부호인 114는 상부롤링피스톤, 116은 상부머플러, 123은 하부롤링피스톤, 125는 하부머플러이다.
상기와 같은 본 발명 복식 로터리 압축기의 압축기구부 조립 구조는 다음과 같은 작용 효과를 갖는다.
즉, 제1 압축기구부(110)와 제2 압축기구부(120)를 조립하기 위하여는 먼저 상부실린더(111)의 상면에 상부베어링(112)을 얹은 후 회전축(3)을 삽입 결합하고, 회전축(3)의 상부편심부에 상부롤링피스톤(114)을 삽입한 후 끝단에서 상부실린더(111)의 저면에 중간베어링(113)을 얹고 나서 복수 개의 제3 볼트(B3)를 이용하여 상기한 상부베어링(112)과 상부실린더(111)의 관통구멍을 통해 중간베어링(113)의 상부체결홈(113a)에 완전히 체결 고정한다.
다음, 중간베어링(113)의 외주면이 케이싱(1)의 용접구멍(미부호)에 접하도록 한 상태에서 용접(W)하여 상기한 제1 압축기구부(110)를 케이싱(1)에 고정 결합한다.
다음, 케이싱(1)을 뒤집은 상태에서 회전축(3)의 하부편심부에 하부롤링피스톤(123)을 끼운 후 하부실린더(121)와 하부베어링(122)을 차례대로 끼워 제4 볼트(B2)로 중간베어링(113)의 하부체결홈(113b)에 체결 고정한다.
여기서, 중간베어링(113)의 상면과 저면에 각각 보강돌부(113c)(113c)를 형성하는 경우에는 그 보강돌부가 상부실린더(111)와 하부실린더(121)의 보강홈부(111b)(121b)에 삽입되도록 하여 각 실린더(111)(121)의 체결위치를 용이하게 결정할 수 있다. 또, 상부체결홈(113a)과 하부체결홈(113b)을 동일원주상에 번갈아 형성하거나 상이한 원주상에 형성하는 경우에는 중간베어링(113)의 두께를 두껍게 하지 않고서도 각 볼트(B3)(B4)의 체결력을 높여 안정적으로 조립되도록 할 수 있다.
이렇게 하여, 중간베어링을 케이싱에 용접 결합함에 따라 용접 강도를 과도하게 높이지 않고도 제1 압축기구부와 제2 압축기구부를 안정적으로 지지할 수 있 어 용접열에 의한 변형을 미연에 방지할 수 있다. 또, 중간베어링에 제3 볼트와 제4 볼트를 체결함에 따라 각 볼트의 체결력이 과도하게 상승하는 것을 막아 볼트 체결력으로 인한 실린더 변형을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명에 의한 복식 로터리 압축기의 압축기구부 조립 구조는, 상하 양측 압축기구부를 구분하는 중간베어링을 케이싱에 용접 결합함으로써 압축기구부를 지지하기 위한 용접 강도를 과도하게 높이지 않고도 압축기구부를 안정적으로 지지함에 따라 용접열로 인한 변형량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 양측 압축기구부를 중간베어링에 체결 고정함으로써 체결력이 과도하게 상승하는 것을 막아 압축기구부의 체결시 그 체결력으로 인한 변형량을 줄여 압축기의 신뢰성을 높일 수 있다.

Claims (7)

  1. 케이싱의 내부에 축방향으로 설치하여 복수 개의 압축공간을 형성하는 복수 개의 실린더와, 양측 실린더 사이에 개재하여 복수 개의 압축공간을 구획하는 적어도 한 개 이상의 중간베어링과, 바깥쪽 실린더의 개구측을 복개하여 각각의 실린더와 함께 압축공간을 형성하는 복수 개의 베어링을 포함한 복식 로터리 압축기에 있어서,
    축방향 무게 중심에 위치하는 중간베어링을 케이싱에 용접하여 결합하는 것을 특징으로 하는 복식 로터리 압축기의 압축기구부 조립 구조.
  2. 케이싱의 내부에 축방향으로 설치하여 복수 개의 압축공간을 형성하는 복수 개의 실린더와, 양측 실린더 사이에 개재하여 복수 개의 압축공간을 구획하는 적어도 한 개 이상의 중간베어링과, 바깥쪽 실린더의 개구측을 복개하여 각각의 실린더와 함께 압축공간을 형성하는 복수 개의 베어링을 포함한 복식 로터리 압축기에 있어서,
    축방향 무게 중심에 위치하는 중간베어링을 중심으로 상하 양측의 실린더와 베어링을 각각 복수 개씩의 볼트로 조여 체결하는 것을 특징으로 하는 복식 로터리 압축기의 압축기구부 조립 구조.
  3. 케이싱의 내부에 축방향으로 설치하여 복수 개의 압축공간을 형성하는 복수 개의 실린더와, 양측 실린더 사이에 개재하여 복수 개의 압축공간을 구획하는 적어도 한 개 이상의 중간베어링과, 바깥쪽 실린더의 개구측을 복개하여 각각의 실린더와 함께 압축공간을 형성하는 복수 개의 베어링을 포함한 복식 로터리 압축기에 있어서,
    축방향 무게 중심에 위치하는 중간베어링을 케이싱에 용접하여 결합하고, 그 중간베어링을 중심으로 상하 양측의 실린더와 베어링을 각각 복수 개씩의 볼트로 조여 체결하는 것을 특징으로 하는 복식 로터리 압축기의 압축기구부 조립 구조.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    볼트가 조여지는 중간베어링에는 체결강도를 높이도록 보강돌부를 돌출 형성하는 것을 특징으로 하는 복식 로터리 압축기의 조립 구조.
  5. 제4항에 있어서,
    중간베어링의 보강돌부에 대응하는 각 실린더에는 상기한 보강돌부가 맞춤 삽입되도록 보강홈부를 함몰 형성하는 것을 특징으로 하는 복식 로터리 압축기의 압축기구부 조립 구조.
  6. 제2항 내지 제5항의 어느 한 항에 있어서,
    중간베어링에는 상하 양측의 볼트를 동일 축선상에 체결하도록 복수 개의 체결홈을 동일 원주상에 형성하는 것을 특징으로 하는 복식 로터리 압축기의 압축기 구부 조립 구조.
  7. 제2항 내지 제5항의 어느 한 항에 있어서,
    중간베어링에는 상하 양측의 볼트를 서로 다른 축선상에 체결하도록 복수 개의 체결홈을 상이한 원주상에 형성하는 것을 특징으로 하는 복식 로터리 압축기의 압축기구부 조립 구조.
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