KR0118797Y1

KR0118797Y1 - 밀폐형 회전압축기의 토출장치

Info

Publication number: KR0118797Y1
Application number: KR2019940006792U
Authority: KR
Inventors: 도준오
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1994-03-31
Publication date: 1998-07-15
Also published as: KR950027867U

Abstract

본 고안은 밀폐형 회전압축기의 토출장치에 관한 것이다.

본 과안은 밀폐용기에 내장되어 냉매를 흡입 압축하는 실린더(22)와, 실린더에 설치되며, 압축된 냉매가스의 토출을 안내하는 토출공이 형성된 플랜지(40)와, 토출공을 개폐하는 개폐부(421)를 갖춘 토출밸브(42), 그리고 토출밸브의 과도한 운동을 제한하도록 토출밸브를 개재하여 플랜지에 설치되며, 냉매 토출후 상기 토출밸브가 백압을 받아 신속히 닫혀 지도록 토출밸브의 개폐부의 면적보다 작은 면적을 가지는 머리부(432)를 갖춘 토출배커(43)를 포함하여 구성된다.

Description

밀폐형 회전압축기의 토출장치

제 1 도는 일반적인 밀폐형 회전압축기의 구성을 보인 단면도,

제 2 도는 종래 밀폐형 회전압축기의 토출장치의 개략적인 구성도,

제 3 도는 종래 다른 밀폐형 회전압축기의 토출장치의 개략적인 구성도,

제 4 도는 본 고안에 따른 밀폐형 회전압축기의 토출장치의 개략적인 구성도,

제 5 도는 본 고안에 채용된 토출밸브와 토출배커의 크기를 비교해 보인 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 밀폐용기 22 : 실린더

31 : 회전축 40 : (상부)플랜지

42 : 토출밸브 421 : 개폐부

43 : 토출배커 432 : 머리부

60 : 오일

본 고안은 공기조화기에 장착되는 밀폐형 회전압축기에 관한 것으로, 더 상세하게는 토출밸브의 면적을 그 상방의 토출배커의 면적보다 크게함으로써 백압에 의해 토출밸브의 닫힘시간(closing time)을 단축시키도록 구성된 밀폐형 회전압축기의 토출장치에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 소정의 냉매를 작동유체로 하여 압축, 응축, 팽창 그리고 증발과정을 연속적으로 수행함으로써 생성된 조화공기를 조화공간에 토출시켜 냉방 또는 난방을 수행한다.

이러한 공기조화기에 장착되어 압축과정을 수행하는 일반적인 밀폐형 회전압축기는, 제 1 도에 도시된 바와 같이, 냉매흡입관(11)과 냉매토출관(12)이 설치된 밀폐용기(10)내에 냉매를 흡입하여 압축하기 위한 압축부(20)와 압축부(20)를 구동하기 위한 구동부(30)가 내장되어 구성된다. 냉매흡입관(11)은 압축부(20)측에 설치되고 냉매토출관(12)은 구동부(30) 상방에 설치된다.

압축부(20)는 압축실(21)을 형성하는 통상(筒狀)의 실린더(22)와 압축실(21)내에 위치되어 회전운동 및 미끄럼운동을 하여 냉매를 흡입 압축하는 로울러(23)를 구비하여 구성된다. 실린더(22)의 일측에는 냉매흡입공(221)이 형성되어 냉매흡입관(11)을 통해 흡입된 냉매가스가 이 냉매흡입공(221)을 거쳐 압축실(21)로 유입되게 한다.

구동부(30)는 로울러(23)와 편심하게 연결된 회전축(31)과, 이 회전축(31)에 회전력을 전달하는 회전자(32)와, 회전자(32) 외측에 배치된 고정자(33)를 구비한다.

실린더(22)를 사이에 두고 상부플랜지(40)과 하부플랜지(50)가 설치되어 압축실(21)을 형성함과 동시에 회전축(31)을 지지한다. 상부플랜지(40) 상방에 구동부(30)가 배치되고 하부플랜지(50) 하방의 밀폐용기(10) 저부에는 오일(60)이 저장된다. 하부플랜지(50) 하방의 오일은 로울러(23) 및 회전축(31)이 회전함에 따라 원심력에 의해 상방으로 펌핑되어 각 작동부분을 윤활 및 냉각시키며, 압축기가 동작을 멈추게 되면 다시 밀폐용기(10) 저부에 고이게 된다.

제 2 도 및 제 3 도에 도시한 바와 같이, 종래의 밀폐형 회전압축기에서는 실린더(22)에 결합되는 상부플랜지(40)에 압축된 냉매가스의 토출을 안내하는 토출공(41)이 형성되고, 이 토출공(41)을 개폐하는 토출밸브(42)와, 압축된 냉매가스 토출시 토출밸브의 과도한 운동을 제한하는 토출배커(backer)(43)가 설치된다. 따라서 흡입되어 실린더(22)에서 압축된 냉매가스는 실린더(22)의 압축실(21)의 압력과 상부플랜지(40) 상방의 밀폐용기(10) 내부의 압력의 차이에 의해 토출밸브(42)가 들려지고 이에 따라 냉매가 토출되는 것이다. 이때 토출배커(43)에 의해 토출밸브(42)의 들림높이는 제한된다. 일정량의 냉매가스가 토출된 후에는 압축실(21)의 압력이 떨어지기 때문에 토출밸브는 닫히게 된다.

이 경우 토출밸브(42)의 닫힘시간(closing time)은 압축기의 성능과 매우 밀접한 관계를 가지는 것으로, 예를 들어 토출밸브 닫힘시간이 길어진 경우에는 토출된 냉매가스가 압축실(21)로 역류되는 양이 많아지게 되어 이들이 재압축되므로 결국 최종적으로 압축되어 토출되는 양은 적어지게 된다. 따라서 압축기의 효율 및 성능이 떨어지게 되는 것이다. 그런데 상기한 바와 같이 압축기가 작동함에 따라 펌핑되는 오일이 냉매가스와 혼합되어 토출되기 때문에 냉매통출공(41)을 통과하면서 토출밸브(42) 및 토출배커(43)에 유막을 형성하게 된다. 따라서 일정량의 냉매가 토출된 후 토출밸브가 닫히기 위해서는 토출밸브(42)와 토출배커(43) 사이의 유막에 의한 접착력을 이겨내야 하므로 그 만큼 토출밸브의 닫힘시간이 길어지게 되는 것이다.

특히, 제 2 도에 도시된 종래의 밀폐형 회전압축기의 토출장치는 토출밸브(42)의 머리부 면적과 그 상방의 토출배커(43)의 머리부 면적이 동일한 구조로 되어 있어, 토출밸브(42)가 오일유막의 접촉력을 쉽게 이겨내기 위한 힘을 받지 못하므로 토출밸브의 닫힘시간이 길어지는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 제 3 도에 도시한 바와 같은 밀폐형 회전압축기가 공지되어 있다. 이는 토출배커(43)에 구멍(431)을 형성하여 토출밸브(42)와 토출배커(43)의 접촉면적을 감소시킴으로써 토출밸브가 오일유막의 접촉력을 쉽게 이겨내도록 한 것이다. 그러나 이러한 구조의 토출장치는 토출배커에 구멍(431)을 뚫어야 하는데, 제작 단계에서 이를 위한 추가 공정이 요구되며 곡면부위에 뚫기 위한 작업이 매우 곤란한 문제점이 있다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 제작 단계에서 별도의 추가공정이 요구되지 않으면서도 토출밸브의 닫힘시간을 단축시켜 그 효율 및 성능을 개선시킬 수 있는 밀폐형 회전압축기의 토출장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 밀폐형 회전압축기의 토출장치는, 밀폐용기에 내장되어 냉매를 흡입 압축하는 실린더와, 상기 실린더에 설치되며, 압축된 냉매가스의 토출을 안내하는 토출공이 형성된 플랜지와, 상기 토출공을 개폐하는 개폐부를 갖춘 토출밸브, 그리고 상기 토출밸브의 과도한 운동을 제한하도록 상기 토출밸브의 외측에서 상기 플랜지에 설치되는 토출배커를 포함하며, 상기 토출배커는 상기 토출밸브의 개폐부와 대향하는 머리부를 포함하고, 상기 토출밸브의 개폐부에 상기 토출밸브와 토출배커와 접착력을 이겨내기 위한 백압이 작용하도록 상기 토출배커의 머리부의 면적이 상기 토출밸브의 개폐부의 면적보다 작게 형성된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부도면을 참조하면서 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

제 1 도는 본 고안이 적용되는 일반적인 밀폐형 회전압축기를 도시한 것이다. 이에 도시된 바와 같이, 밀폐형 회전압축기는 냉매흡입관(11)과 냉매토출관(12)이 설치된 밀폐용기(10)내에 냉매를 흡입하여 압축하기 위한 압축부(20)와 압축부(20)를 구동하기 위한 구동부(30)가 내장되어 구성된다. 냉매흡입관(11)은 압축부(20)측에 설치되고 냉매토출관(12)은 구동부(30) 상방에 설치된다.

제 4 도에 도시한 바와 같이, 실린더(22)에 결합되는 상부플랜지(40)에는 압축된 냉매가스의 토출을 안내하는 토출공(41)이 형성되고, 이 토출공(41)을 개폐하는 토출밸브(42)와, 냉매 토출시 토출밸브의 과도한 운동을 제한 하는 토출배커(backer)(43)가 설치된다. (70)은 토출밸브(42)와 토출배커(43)를 상부플랜지(40)에 체결하는 볼트이고, (80)은 소음기(消音器)이다.

제 5 도에 도시한 바와 같이, 토출밸브(42)의 일측에는 냉매토출공(41)의 형상과 대응되는 형상의 개폐부(421)가 형성되어 냉매토출공(41)을 직접 개폐한다. 토출배커(43)의 일측에도 토출밸브(42)의 개폐부(421)과 대응되는 형상의 머리부(432)가 형성된다. 한편, 도시된 바와 같이, 토출밸브(42)의 개폐부(421)는 토출배커(43)의 머리부(432)보다 크게 형성된다. 이는 토출밸브(42)가 그 상방으로부터 백압을 받아 그 닫힘시간을 단축시키기 위한 것으로, 본 실시예에서는 토출배커(43)의 머리부(432)의 면적을 토출밸브(42)의 개폐부(421)의 면적의 65∼70%로 하였다. 따라서 토출밸브(42)의 개폐부(421) 중 토출배커(43)의 머리부(432)에 상당하는 면적을 제외한 30∼35%의 면적에는 항상 백압이 작용하게 된다.

이를 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다. 압축기가 작동함에 따라 펌핑되는 오일은 냉매가스와 함께 토출되기 때문에 냉매토출공(41)을 통과하면서 토출밸브(42) 및 토출배커(43)에 유막을 형성시킨다. 이에 따라 토출밸브(42)와 토출배커(43)의 사이에는 유막에 의한 접착력이 발생하여 토출밸브(42)와 토출배커(43)가 붙게되므로 토출밸브(42)의 닫힘시간이 지연되고 이에 따라 토출된 냉매가스가 다시 실린더 내로 역류하여 압축기의 효율을 저하시키는 원인이 된다. 그런데 본 발명에서는 토출밸브(42)의 개폐부(421)를 토출배커(43)의 머리부(432)보다 크게 형성하여 토출밸브의 개폐부(421)가 상방으로부터 백압을 받게 함으로써, 이 백압이 유막에 의한 접착력을 이겨 내고 토출밸브(42)와, 토출배커(43)를 분리시켜 토출밸브(42)가 신속히 닫히도록 한 것이다. 또한 본 실시예에서 토출배커(43)의 머리부(432)의 면적을 토출밸브(42)의 개폐부(421)의 면적의 65∼70%로 한 것은 토출밸브(42)의 개폐부가(421)에 작용하는 백압이 유막의 접착력을 이기기 위해 적합한 값이기 때문이다. 즉, 토출배커(43)의 머리부(432)의 면적이 토출밸브(42)의 개폐부(421)의 면적의 70%보다 클 경우에는 토출밸브(42)에 작용하는 백압이 유막에 의한 접착력을 이기기 어렵거나 이겨내는데 장시간이 소요될 수가 있고, 또한 필요 이상으로 토출밸브(42)의 개폐부(421)을 크게 할 이유가 없기 때문이다. 이와 같이 토출밸브(42)의 개폐부(421) 중 토출배커(43)의 머리부(432)에 상당하는 면적을 제외한 30∼35%의 면적에는 항상 백압이 작용하게 되고, 이 백압은 토출밸브(42)와 토출배커(43) 사이의 유막에 의한 접착력을 이겨내고 토출밸브의 닫힘시간을 단축시키는 것이다. 그러나 이러한 수치는 냉매가스의 토출압이나 오일의 종류에 따라 달라질 수 있는 것으로 반드시 이러한 범위내로 한정되는 것은 아니다.

이상과 같이 구성된 본 고안에 따른 밀폐형 회전압축기의 토출장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

전원이 공급됨에 따라 구동부(30)의 회전축(31)이 회전하게 되고, 회전축(31)과 편심하게 연결된 로울러(23)가 실린더(22)의 압축실(21)에서 편심 회전운동 및 미끄럼운동을 하게 되는 것이다. 이에 따라 저압상태의 냉매가스가 냉매흡입공(221)을 통해 압축실(21)로 흡입되어 압축된다. 압축실(21)에서 냉매가 압축됨에 따라 압축실(21)과 상부플랜지(40) 상방의 밀폐용기(10) 내부의 압력차이에 의해 토출밸브(42)가 열리게 되어 압축된 냉매가스의 토출이 수행된다. 이와 동시에 밀폐용기(10) 저부의 오일(60)에는 원심력이 작용하게 되어 상방으로 펌핑되는데, 토출되는 냉매가스와 혼합되어 토출밸브(42)와 토출배커(43)에 유막을 형성한다.

한편 일정량의 압축된 냉매가스가 토출된 후 압축실(21)의 압력이 떨어짐에 따라 토출밸브(42)는 닫히게 된다. 이때 본 고안의 특징에 따라 토출밸브(42)의 개폐부(421) 면적이 그 상방에 위치한 토출배커(43)의 머리부(432) 면적보다 크므로 그 만큼 상방으로부터 백압을 받게 되어 토출밸브(42)의 닫힘시간이 단축되는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 밀폐형 회전압축기의 토출장치에 의하면 토출 후 토출밸브의 닫힘시간이 현저히 단축되므로 일단 토출된 냉매가스의 역류가 최대한 방지된다. 따라서 재팽창 및 재압축되는 냉매의 양이 감소되므로 압축기의 효율 및 성능을 향상시킬 수 있는 것이다.

Claims

밀폐용기에 내장되어 냉매를 흡입 압축기는 실린더와, 상기 실린더에 설치되며, 압축된 냉매가스의 토출을 안내하는 토출공이 형성된 플랜지와, 상기 토출공을 개폐하는 개폐부를 갖춘 토출밸브, 그리고 상기 토출밸브의 과도한 운동을 제한하도록 상기 토출밸브의 외측에서 상기 플랜지에 설치되는 토출배커를 포함하며, 상기 토출배커는 상기 토출밸브의 개폐부와 대향하는 머리부를 포함하고, 상기 토출밸브의 개폐부에 상기 토출밸브와 토출배커와의 접착력을 이겨내기 위한 백압이 작용하도록 상기 토출배커의 머리부의 면적이 상기 토출밸브의 개폐부의 면적보다 작게 형성된 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전압축기의 토출장치.
제 1 항에 있어서, 상기 토출배커의 머리부의 면적은 상기 토출밸브의 개폐부 면적의 65∼70%인 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전압축기의 토출장치.