KR100213403B1 - Fluid compressor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 로울러를 선회운동시키기 위한 크랭크부를 갖는 크랭크샤프트의 균형을 취할 수 있는 압축기에 관한 것으로서, 실린더(5)내에 편심 배치된 로울러(11)를 선회운동시키는 것에 의해 실린더(5)와 로울러(11) 사이에 도입된 냉매가스를 압축시키는 압축기구부(3)를 구비한 유체압축기에서 압축기구부(3)는, 로울러(11)내에 설치되며 로울러(11)를 실린더(5)내에서 선회 운동시키는 크랭크부(9a)를 갖는 크랭크샤프트(9)를 구비하며, 이 크랭크샤프트(9)(crank shaft)의 그 축방향에 크랭크부(9)를 끼워 설치한 2개의 밸런스웨이트(balance weight)(9b, 10)가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compressor capable of balancing a crankshaft having a crank portion for pivoting a roller, wherein the cylinder (5) and the roller (by rotating the eccentric roller (11) arranged in the cylinder (5) 11) In the fluid compressor having the compression mechanism 3 for compressing the refrigerant gas introduced therebetween, the compression mechanism 3 is installed in the roller 11 and rotates the roller 11 in the cylinder 5. Two balance weights 9b provided with a crankshaft 9 having a crank portion 9a and fitted with a crank portion 9 in the axial direction of the crank shaft 9. , 10) is installed.
Description
본 발명은 예를들면 냉동사이클장치에 사용되고, 냉매가스 등의 피압축유체를 압축하는 압축기구에 관한 것이다.The present invention relates to a compression mechanism for use in, for example, a refrigeration cycle apparatus and compresses compressed fluid such as refrigerant gas.
종래부터 냉동사이클장치 등에 사용되며, 내부에 도입된 냉매가스를 압축하여 토출하는 유체압축기가 사용되고 있다. 이와같은 유체압축기의 하나로서 일본국 특공평7-107391호로 대표되는 헬리컬블레이드식 유체압축기가 있다.BACKGROUND ART Conventionally, a fluid compressor for compressing and discharging refrigerant gas introduced therein has been used for a refrigeration cycle apparatus or the like. One such fluid compressor is a helical blade type fluid compressor represented by Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-107391.
이 유체압축기는 실린더 및 로울러가 회전하는 구조이기 때문에 주속(周速)이 커져 베어링에서의 슬라이딩운동 손실을 고려할 필요가 있다. 이때문에, 주속을 작게 하여 슬라이딩운동 손실을 저감하는 구조로서 도 3에 나타내는 유체압축기가 고안되어 있다.Since the fluid compressor has a structure in which the cylinder and the roller rotate, the circumferential speed becomes large and it is necessary to consider the sliding motion loss in the bearing. For this reason, the fluid compressor shown in FIG. 3 is designed as a structure which reduces the circumferential speed and reduces the sliding motion loss.
도 3중 “1”은 축방향을 수평방향으로 향하게 한 밀폐케이스를 나타내고 있다. 이 밀폐케이스(1)내에는 압축기구부(3) 및 전동기부(4)가 수용된다. 즉, 밀폐케이스(1)의 축방향의 거의 중앙부를 경계로 하여 도 3에서 우측 부분이 압축기구부(3), 좌측 부분이 전동기부(4)가 된다.In FIG. 3, "1" shows the closed case which made the axial direction horizontal. The compression mechanism part 3 and the electric motor part 4 are accommodated in this sealed
상기 압축기구부(3)는 양측 단이 열린 속이 빈 통체인 실린더(5)를 갖고 있다. 상기 실린더(5)의 한방향측(도면의 좌측)의 측면에는 주 베어링(6)이 고정구(7)를 통하여 부착 고정되어 실린더(5)의 개구부가 닫힌다. 다른 방향측(도면의 우측)의 측면에는 부 베어링(8)이 고정구(7)를 통하여 부착 고정되어 실린더의 개구부가 닫힌다.The said compression mechanism part 3 has the
이와같은 주 베어링(6)과 부 베어링(8)의 축심을 따라 크랭크샤프트(9)가 삽입 통과되어 회전 자유롭게 지지된다. 상기 크랭크샤프트(9)는 주 베어링(6)과 부 베어링(8)의 사이인 실린더(5)내로 관통될 뿐만 아니라 주 베어링(6)에서 도면의 좌측 방향으로 돌출하여 설치되어 후술하는 전동기구(4)의 회전축부(9Z)를 구성한다. 또한, 크랭크샤프트(9)의 상기 주 베어링(6)과 부 베어링(8) 사이의 둘레면에는 크랭크샤프트의 축심(a)과는 소정 치수(e)만큼 편심한 축심(b)의 크랭크부(9a)가 일체로 설치된다.The crankshaft 9 is inserted through the shaft center of the main bearing 6 and the sub bearing 8, and is rotatably supported. The crankshaft 9 not only penetrates into the
이와같은 크랭크샤프트(9)와 상기 실린더(5)의 사이에는 로울러(11)가 사이에 끼워진다. 이 로울러(11)는 양 단이 열린 원통체이며 축방향 길이는 실린더(5)의 축방향 길이와 일치한다.The
로울러(11)의 내주부에는 단형상의 내공부(12)가 형성되어 있고, 특히 상기 크랭크샤프트(9)의 크랭크부(9a)와 대향하는 부위에는 이 크랭크부와 동일 폭으로, 또 외주면과 회전 자유롭게 슬라이딩 접속된 내공지지부(12a)로 되어 있다.The inner
로울러(11)의 외주면에는 부 베어링(8) 부착측 단부에서 주 베어링(6) 부착측 단부로 서서히 크기를 작게 하는 나선형상 홈(14)이 설치되며, 이 나선형상 홈(14)에는 나선형상의 블레이드(15)가 출입 자유롭게 감겨 장착된다.The outer circumferential surface of the
한편, 상기 전동기부(4)는 주 베어링(6)에서 돌출된 크랭크샤프트(9)의 회전축부(9Z)에 끼워져 부착되는 로터(45)와 이 로터의 외주면과 소정의 간격을 두고 상기 케이스본체(1a) 내주면에 끼워 부착되는 스테이터(46)로 구성된다.On the other hand, the motor unit 4 is the case body at a predetermined distance from the
이와같이 구성된 유체압축기는 다음과 같이 하여 피압축유체인 냉매가스를 압축한다. 즉, 전동기부(4)에 전기를 통하게 하여 로터(45)와 함께 크랭크샤프트(9)를 일체로 회전 구동한다. 이 크랭크 샤프트(9)의 회전력은 크랭크부(9a)를 통하여 로울러(11)에 전달된다.The fluid compressor configured as described above compresses the refrigerant gas as the compressed fluid as follows. That is, the crankshaft 9 is rotationally driven integrally with the
크랭크부(9a)가 편심해서 설치되어 있으며, 여기에 로울러(11)의 내공지지부(12a)가 회전 자유롭게 걸려있기 때문에 로울러(11)는 크랭크부(9a)로 눌려진다.The crank part 9a is provided eccentrically, and since the inner-hole support part 12a of the
또한, 주 베어링(6)과 로울러(11) 사이에 끼워져 설치되는 올덤 기구(13)는 로울러의 자전을 규제하기 때문에 로울러(11)는 자전하지 않고 선회 운동을 한다.In addition, since the Oldham
그 한쪽에서 흡입관(17)으로부터 저압의 냉매가스가 흡입되어 압축실(16)에 인도된다. 로울러(11)의 선회운동에 수반하여 로울러의 실린더(5) 내주면에 대한 회전 접속 위치가 둘레방향으로 점차 이동하고, 블레이드(15)는 나선상태 홈(11)으로 출입한다. 즉, 블레이드(15)는 로울러(11)의 직경방향으로 나오고 들어가면서 이동한다.On one side, a low pressure refrigerant gas is sucked from the
압축실(16)에 인도된 냉매가스는 블레이드(15)가 나선형상으로 형성되기 때문에 로울러(11)의 선회운동에 따라 압축실(16)로 차례로 이송된다.The refrigerant gas guided to the
상기 블레이드(15)는 흡입부(A)에서 토출부(B)측으로 점점 피치가 작아지도롤 설정되어 있으며, 이 블레이드에 의해서 나누어지는 압축실(16)의 용적이 차례로 축소되기 때문에 냉매가스가 압축실로 차례로 이송되는 동안에 압축되며, 가장 토출부(B)측에 있는 압축실에서 소정압까지 상승하여 고압화된다.The
고압가스는 토출부(B)의 압축실(16)에서 토출되어 전동기부(4)측의 공간부로 인도된다. 그리고, 압축기구부(3)측의 공간부로 인도되어 가득 채워진다. 이 공간부에는 토출관(18)의 개구단이 대향하여 있기 때문에 고압가스는 토출관으로 인도되고 여기에서 응축기로 도출된다.The high pressure gas is discharged from the
이와같이 본 유체압축기는 압축기구부(3)에 고정된 실린더(5)에 대해 로울러(11)를 선회 운동시키기 때문에 종래의 헬리컬블레이드식 압축기구와 비교하여 로울러(11)의 주속이 작아진다. 따라서, 로울러(11)의 스러스트(thrust)면에서의 슬라이딩 손실의 감소를 얻을 수 있어 압축 효율의 향상이 도모된다.Thus, since the fluid compressor rotates the
상기와 같은 종래의 로울러(11)가 선회운동을 실시하는 유체압축기구에 있어서는 다음과 같은 문제가 있었다. 즉, 크랭크샤프트(9)에는 크랭크부(9a)가 형성되어 있기 때문에 로울러(11)의 선회운동에 의한 불균형을 해소하여 진동을 감소할 필요가 있으며, 이때문에 주 베어링(6) 지지부와 부 베어링(8) 지지부 사이의 둘레면에 밸런스웨이트(9b)를 설치했다.In the conventional fluid compression mechanism in which the
그러나, 밸런스웨이트가 1개뿐이면 균형이 잡히지 않기 때문에 크랭크부(9a)의 주 베어링과 부 베어링측에 적어도 한개씩 부착할 필요가 있다. 하지만, 2개의 밸런스웨이트가 일체로 설치된 크랭크샤프트(9)를 사용하면 밸런스웨이스트가 내공 지지부(12a)를 통과할 수 없어 조립을 할 수 없는 문제점이 있었다. 또한, 내공 지지부(12a) 보다 가느다란 밸런스웨이트를 사용하는 것도 생각되지만 충분히 균형이 잡히지 않을 우려가 있다.However, if there is only one balance weight, the balance is not balanced. Therefore, it is necessary to attach at least one to the main bearing and the sub bearing side of the crank portion 9a. However, when using the crankshaft (9) in which two balance weights are integrally installed, there is a problem that the balance waist cannot pass through the internal hole support part 12a and thus cannot be assembled. It is also conceivable to use a balance weight thinner than the internal hole support 12a, but there is a fear that the balance is not sufficiently balanced.
한편, 2개의 밸런스웨이트를 전동기부(4)측에 설치할 수도 있지만 고회전영역에서 크랭크샤프트(9)가 휘는 경우가 발생할 우려가 있었다.On the other hand, although two balance weights may be provided on the motor unit 4 side, there is a possibility that the crankshaft 9 bends in a high rotational region.
따라서, 본 발명은 실린더내에 편심 배치된 로울러를 선회 운동시키는 것에 의해 실린더와 로울러 사이에 도입된 피압축 유체를 압축하는 유체압축기에 있어서, 로울러를 선회 운동시키기 위한 크랭크부를 갖는 크랭크샤프트의 균형을 잡을 수 있고, 또 조립을 용이하게 할 수 있는 유체압축기를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.Accordingly, the present invention provides a fluid compressor for compressing a compressed fluid introduced between a cylinder and a roller by pivoting a roller disposed eccentrically in the cylinder, thereby balancing a crankshaft having a crank portion for pivoting the roller. It is an object of the present invention to provide a fluid compressor that can be easily assembled.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 유체압축기를 나타내는 종단면도;1 is a longitudinal sectional view showing a fluid compressor according to an embodiment of the present invention;
도 2는 동일 장치의 주요부를 나타내는 도면;2 shows an essential part of the same apparatus;
도 3은 종래의 유체압축기를 나타내는 종단면도이다.3 is a longitudinal sectional view showing a conventional fluid compressor.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1 : 밀폐케이스 3 : 압축기구부1: sealed case 3: compressor section
4 : 전동기부 5 : 실린더4: electric motor part 5: cylinder
6 : 주 베어링 7 : 부 베어링6: main bearing 7: sub bearing
9 : 크랭크샤프트 9a : 크랭크부9: crankshaft 9a: crank part
9b, 10 : 밸런스웨이트 11 : 로울러9b, 10: Balance weight 11: Roller
12 : 내공부 13 : 올덤(Oldham’s)기구12: Internal Studies 13: Oldham ’s Organization
14 : 나선형상 홈 15 : 블레이드14: spiral groove 15: blade
16 : 압축실16: compression chamber
상기 과제를 해결하여 목적을 달성하기 위하여 청구항 1에 기재된 발명은, 실린더내에 편심 배치된 로울러를 선회 운동시키는 것에 의해 상기 실린더와 상기 로울러 사이에 도입된 피압축유체를 압축시키는 압축기구를 구비한 유체압축기에 있어서, 상기 압축기구는 상기 로울러내에 설치되며, 이 로울러를 상기 실린더내에서 선회 운동시키는 크랭크부를 갖는 크랭크샤프트를 구비하며, 이 크랭크샤프트에는 그 축 방향에서 상기 크랭크부를 끼워 설치한 2개의 밸런스웨이트가 설치되어 있다.In order to solve the above problems and achieve the object, the invention described in
청구항 2에 기재된 발명은 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 크랭크샤프트는 주 베어링과 부 베어링에 지지되며, 상기 밸런스웨이트는 상기 주 베어링과 상기 부 베어링 사이에 배치되어 있다.In the invention according to claim 2, in the invention according to
청구항 3에 기재된 발명은 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 밸런스웨이트중 한쪽의 밸런스웨이트는 상기 크랭크샤프트에 일체 성형되며, 다른쪽 밸런스웨이트는 상기 크랭크샤프트에 착탈 자유롭게 형성되어 있다.In the invention according to claim 3, in the invention according to
청구항 4에 기재된 발명은 청구항 3에 기재된 발명에 있어서, 상기 다른쪽의 밸런스웨이트는 상기 크랭크샤프트에 대해 그 둘레방향 및 축 방향으로 상대 이동이 규제되어 있다.In the invention according to claim 4, in the invention according to claim 3, relative movement of the other balance weight is controlled in the circumferential direction and the axial direction with respect to the crankshaft.
청구항 5에 기재된 발명은 청구항 1 내지 청구항 3중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 압축기구는 상기 로울러의 둘레면을 따라서 설치되어 서서히 작아지는 피치로 형성된 나선형상 홈과 이 나선형상 홈에 출입 자유롭게 끼워져 상기 실린더와의 공간을 용적이 서서히 작아지는 복수의 압축실로 구획 형성하는 나선형상의 블레이드를 구비하며, 상기 나선형상 홈의 피치가 큰 측의 상기 압축실로 흡입된 상기 피압축유체를 서서히 나선형상 홈의 피치가 작은 측의 압축실로 이송하면서 압축시키는 것이다.The invention according to
상기 수단을 구비한 결과로 다음과 같은 작용이 생긴다. 청구항 1에 기재된 발명은 로울러를 실린더내에서 선회 운동시키는 크랭크부를 갖는 크랭크샤프트에 그 축방향으로 크랭크부를 끼워 설치한 2개의 밸런스웨이트가 설치되어 있기 때문에 균형을 잡을 수 있어 중량 밸런스와 모멘트의 균형을 확보할 수 있다.As a result of providing the above means, the following actions occur. The invention according to
청구항 2에 기재된 발명은 크랭크샤프트를 지지하는 주 베어링과 부 베어링 사이에 밸런스웨이트가 배치되어 있기 때문에, 예를들면 모터측에 밸런스웨이트를 부착한 경우에 크랭크샤프트가 휘는 것을 방지할 수 있다.Since the balance weight is arrange | positioned between the main bearing and the subordinate bearing which support a crankshaft, invention of Claim 2 can prevent a crankshaft from bending, for example, when a balance weight is attached to the motor side.
청구항 3에 기재된 발명에서는 밸런스웨이트중 한쪽의 밸런스웨이트는 크랭크샤프트에 일체로 성형되며, 다른쪽 밸런스웨이트는 크랭크샤프트에 끼워져 형성되어 있기 때문에 크랭크샤프트를 로울러에 조립한 후에 다른쪽 밸런스웨이트를 부착할 수 있다. 이때문에 크랭크샤프트를 로울러에 조립할 때, 예를들면 로울러와 크랭크부와 접하는 부분 등의 내부직경이 작더라도 크랭크샤프트를 용이하게 삽입할 수 있다.In the invention according to claim 3, one of the balance weights is integrally formed on the crankshaft, and the other balance weight is formed by being fitted to the crankshaft, so that the other balance weight is attached after assembling the crankshaft to the roller. Can be. For this reason, when assembling a crankshaft to a roller, a crankshaft can be inserted easily, even if the internal diameter of a roller and a part which contact | connects a crank part is small, for example.
청구항 4에 기재된 발명에서 다른쪽의 밸런스웨이트는 크랭크샤프트에 대해 그 둘레방향 및 축방향으로 상대 이동이 규제되어 있기 때문에 균형을 유지할 수 있다.In the invention according to claim 4, the other balance weight can be balanced because relative movement is restricted in the circumferential direction and the axial direction with respect to the crankshaft.
청구항 5에 기재된 발명에서 압축기구는 로울러의 둘레면을 따라 설치되어 서서히 작아지는 피치로 형성된 나선형상 홈과 이 나선형상 홈에 출입이 자유롭게 끼워져 실린더와의 공간을 용적을 서서히 작게 하는 복수의 압축실로 구획형성하는 나선형상의 블레이드를 구비하며, 나선형상 홈의 피치가 큰 측의 압축실로 흡입된 피압축유체를 서서히 나선형상 홈의 피치가 작은 측의 압축실로 이송하면서 압축시켰다. 이때문에, 조립성이 좋은 헬리컬블레이드식 유체압축기를 제공할 수 있다.In the invention according to
(발명의 실시형태)Embodiment of the Invention
이하, 본 발명의 일실시 형태를 도면에 기초하여 설명하는데 여기에 개시된 헬리컬블레이드식 유체압축기는 예를들면 공기조화기의 냉동사이클에 사용되는 것으로 한다. 또한, 이 도면에 있어서도 도 3과 동일 기능 부분에는 동일 부호가 붙여져 있다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one Embodiment of this invention is described based on drawing, The helical blade type fluid compressor disclosed here shall be used for the refrigeration cycle of an air conditioner, for example. In addition, in this figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same functional part as FIG.
도 1에 도시한 바와 같이, 밀폐케이스(1)는 축방향을 수평방향으로 향해 양단이 열린 케이스본체(1a)와 이 케이스본체(1a)의 일단 개구부를 닫는 상부 덮개(1b)와 타단 개구부를 닫는 덮개판(1c)으로 구성된다.As shown in FIG. 1, the sealed
이 밀폐케이스(1) 내에는 압축기구부(3) 및 전동기부(4)가 수용된다. 즉, 밀폐케이스(1)의 축방향 거의 중앙부를 경계로 도 1에 있어서 우측 부분이 압축 기구부(3), 좌측 부분이 전동기부(4)가 된다.The compression mechanism part 3 and the electric motor part 4 are accommodated in this sealed
상기 압축기구부(3)는 양측 단이 열린 속이 빈 통체이며, 또 이 양단 측의 외주면에 한쌍의 차양부(5a 5b)가 돌출하여 설치된 실린더(5)를 갖고 있다. 이 실린더(5)의 적어도 한쪽의 차양부(5a)는 상기 밀폐케이스(1)를 구성하는 케이스본체(1a)에 끼워 부착되어 실린더(5)의 위치가 결정되도록 고정되어있다.The said compression mechanism part 3 is a hollow cylinder which open | released the both ends, and has the
상기 실린더(5)의 한쪽측(도면의 좌측)의 측면에는 주 베어링(6)이 고정구(7)를 통하여 부착 고정되어 실린더의 개구부가 닫힌다. 다른측(도면의 우측)의 측면에는 부 베어링(8)이 고정구(7)를 통하여 부착 고정되어 실린더의 개구부가 닫힌다.The
이와같은 주 베어링(6)과 부 베어링(8)의 축심을 따라서 크랭크샤프트(9)가 삽입 통과되어 회전 자유롭게 지지된다. 상기 크랭크샤프트(9)는 주 베어링(6)과 부 베어링(8) 사이의 실린더(5)내로 관통될 뿐만 아니라 주 베어링(6)에서 도면의 좌측 방향으로 돌출하여 설치되어 후술하는 전동기부(4)의 회전축부(9Z)를 구성한다.The crankshaft 9 is inserted along the shaft center of the
상기 크랭크샤프트(9)에 대해서 설명하면 상기 주 베어링(6)과 부 베어링(8) 사이의 둘레면에는 서로 떨어진 위치에, 또 크랭크샤프트 축심(a)과는 소정 피치(e)만큼 편심한 축심(b)의 크랭크부(9a)가 일체로 성형된다.The crankshaft 9 will be described in an axial center spaced apart from each other on the circumferential surface between the
크랭크부(9a)의 좌측 부위에 더욱 인접하여 밸런스웨이트(9b)가 크랭크샤프트와 일체로 설치된다. 이 밸런스웨이트(9b)는 상기 제 1 크랭크부(9a)가 편심하여 돌출한 방향과는 반대측 둘레면 부위에 축심을 통하여 편심하고 있다.The
또한, 크랭크부(9a)의 우측 부위에 인접하여 크랭크샤프트(9)와는 별개로 밸런스웨이트(10)가 끼워져 부착된다. 이 밸런스웨이트(10)는 크랭크부(9a)의 편심 돌출 방향과는 반대측의 둘레면 부위에 편심하고 있다. 또한, 도 2의 (a), (b)에 나타내는 바와 같이 밸런스웨이트(10)는 크랭크샤프트(9)에 설치된 키 홈(9c)에 끼우는 키(50)에 의해 크랭크샤프트(9)에 대해 둘레 방향으로의 이동이 규제되어 있다. 또한, 정지링(51)에 의해 크랭크샤프트(9)에 대해 축방향으로의 이동이 규제되어 있다. 또한, 밸런스웨이트(10)를 크랭크샤프트(9)에 끼워 부착하는 순서에 대해서는 후술한다.In addition, the
이와같은 크랭크샤프트(9)와 상기 실린더(5)의 사이에는 그 재질이 철 보다도 비중이 작은, 예를들면 알루미늄 합금의 소재에서 선택되는 로울러(11)가 끼워진다. 이 로울러(11)는 양 단이 열린 원통체이며, 축방향의 길이는 실린더의 축방향 길이와 일치한다.Between the crankshaft 9 and the
로울러(11)의 내주부에는 단형상의 내공부(12)가 형성되어 있고, 특히 상기 크랭크샤프트(9)의 크랭크부(9a)와 대향하는 부위에는 이 크랭크부(9a)와 동일 폭으로, 또 내주면과 회전 자유롭게 슬라이딩 접속되는 내공지지부(12a)가 형성되어 있다.The inner
이것에 의해 로울러(11)의 축심(b)은 크랭크부(9a)의 축심(b)과 일치하고, 실린더(5) 등의 축심(a)에 대해 e크기만큼 편심하게 된다. 그리고, 로울러(11)의 외주벽 일부는 실린더(5)의 내주벽 일부에 축방향을 따라서 회전 접속하도록 크기가 설정되어 있다.As a result, the shaft center b of the
또한, 상기 크랭크샤프트(9)의 크랭크부(9a)와 로울러(11)의 내공지지부(12a)와의 슬라이딩 접속부는 로울러(11)의 축방향의 중앙부에서 좌우 균등한 거리를 둔 위치에 설정되어 있다.Further, the sliding connection portion between the crank portion 9a of the crankshaft 9 and the inner hole supporting portion 12a of the
상기 로울러(11)의 주 베어링(6)측 단부와 주 베어링(6) 부위와의 사이에는 올덤 기구(13)가 끼워져 설치된다. 이 올덤 기구(13)는 로울러(11)의 자전을 규제하는 것이다.An
이때문에, 크랭크샤프트(9)가 회전하면 여기에 설치되는 크랭크부(9a)가 편심 회전을 하고, 또 이 크랭크부(9a)의 내주면에 지지되는 로울러(11)가 편심해서 이동하는 선회운동을 한다.For this reason, when the crankshaft 9 rotates, the crank part 9a provided here rotates eccentrically and the
그리고, 로울러(11)의 선회운동에 따라 로울러(11) 외주벽의 실린더(5) 내주벽에 대한 회전 접속 부위는 실린더(5)의 둘레 방향을 따라 점차 이동하게 된다.In addition, the rotational connection portion of the
상기 로울러(11)의 외주면에는 부 베어링(8) 부착측 단부에서 주 베어링(6) 부착측 단부로 서서히 피치를 작게 하는 나선형상 홈(14)이 설치되며, 이 나선형상 홈(14)에는 나선형상의 블레이드(15)가 출입 자유롭게 감겨 장착된다.The outer circumferential surface of the
상기 블레이드(15)는 예를들면 불소수지 등 고활성 소재가 사용되며, 그 내부직경 크기는 로울러(11)의 외부직경 크기 보다도 크게 형성된다. 즉, 블레이드(15)는 강제적으로 직경을 축소한 상태로 나선형상 홈(14)에 끼워 맞춰져 있으며, 그 결과 로울러(11)마다 실린더(5)내에 조립된 상태에서 블레이드(15)의 외주면이 항상 실린더(5) 내주벽에 탄성적으로 맞닿도록 팽창하여 변형되어 있다.For example, the
상기한 바와 같이, 로울러(11)가 선회 운동하여 실린더(5)에 대한 회전 접속 위치가 이동하면 회전 접속 부위가 접근하게 되고 블레이드(15)는 나선형상 홈(14)내에 몰입하여 회전 접속 위치에서 블레이드(15) 외주면은 로울러(5) 외주면과 완전히 동일하게 된다.As described above, when the
반대로, 회전 접속 부위가 통과하면 여기서부터의 거리에 따라 블레이드(15)는 나선형상 홈(14)에서 돌출하고, 회전 접속 부위와는 축심(b)을 통하여 180° 대향하는 부위에서 블레이드(15)의 돌출 길이가 최대가 된다 이 후에는 다시 회전 접속 부위에 접근하여 가기 때문에 상기한 작용이 된다.On the contrary, when the rotational connection part passes, the
상기 실린더(5)와 로울러(11)를 직경 방향을 따라 나누어 보면 실린더(5)에 대해 로울러(11)가 편심하여 수용되며, 또 로울러의 둘레면의 일부가 실린더에 회전 접속 상태에 있기 때문에 이 실린더(5)와 로울러(11) 사이에 초승달 형상의 공간부가 형성되게 된다.When the
상기 공간부를 축방향을 따라서 보면 로울러(11)의 나선형상 홈(14)에 블레이드(15)가 감겨 장착되며, 그 외주면이 실린더(5) 내주벽에 회전 접속되어 있기 때문에 로울러(11)와 실린더(5) 사이에는 블레이드(15)에 의해서 복수의 공간부로 나뉘어진다.When the space portion is viewed along the axial direction, the
이 나뉘어진 공간부를 압축실(16)이라고 부른다. 각 압축실(16)의 용적은 상기 나선형상 홈(14)의 설정때문에 부 베어링(8)측 단부에서 주 베어링(6)측 단부에 걸쳐 서서히 용적이 작아진다.This divided space part is called the
한편, 상기 밀폐케이스(1)를 구성하는 덮개판(1c)에는 흡입관(17)이 관통하여 설치되어 있고, 또 이 근방위치에 토출관(18)이 접속된다. 상기 흡입관(17)은 냉동 사이클을 구성하는 증발기에 연이어 통하고, 상기 토출관(18)은 마찬가지로 냉동사이클을 구성하는 응축기에 연이어 통한다. (모두 도시하지 않음)On the other hand, a
상기 밀폐케이스 덮개판(1c)을 관통하는 흡입관(17)은 밀폐케이스(1) 내부에서 상기 부 베어링(8)에 설치된 접속부(8a)에 접속된다. 이 접속부(8a)는 부 베어링(8)의 실린더(5) 접합면으로 열려 있다. 상기 토출관(18)은 그 개구단을 밀폐케이스(1)내에 향하게 한다.The
상기 부 베어링 접속부(8a)의 대향단에 대향하는 실린더(5)의 차양부(5b)부위에는 오목 함몰부(19)가 설치되어 흡입관(17)에서 도입되는 가스를 일단 고이도록 하고 있다.The recessed part 19 is provided in the awning part 5b part of the
로울러(11)의 한 단부에는 가스 통로용 오목부(도시하지 않음)가 설치된다. 이 가스통로용 오목부는 선회운동을 하는 로울러(11)가 어느 위치에서나 실린더(5)내에 설치되는 상기 오목 함몰부(19)와 대향한다.At one end of the
따라서, 이 가스통로용 오목부와 오목함몰부(19)에서 흡입관(17)으로 도입된 가스를 일단 저장하는 용적이 큰 버퍼부(21)가 형성되게 된다.Therefore, a
상기 주 베어링(6)의 측면부에는 토출용 구멍(24)이 설치된다. 이 토출용 구멍(24)을 통하여 실린더(5) 및 로울러(11)측 단부의 공간부와 전동기부(4)측 공간부가 연이어 통해진다.A discharge hole 24 is provided in the side portion of the
상기 나선형상 홈(14)의 피치의 설정때문에 상기 버퍼부(21)가 설치되는 측의 압축실(16)이 흡입부(A)가 되며, 이것과 반대측 토출용 구멍(24)이 설치되는 측의 압축실(16)이 토출부(B)가 된다.Due to the setting of the pitch of the
그리고, 상기 주 베어링(6)과 크랭크샤프트(9) 및 로울러(11)로 둘러싸인 제 1 공간부(25)가 형성된다. 부 베어링(8)과 크랭크샤프트(9) 및 로울러(11)로 둘러싸인 제 2 공간부(26)가 형성된다.In addition, a
상기 크랭크샤프트(9)의 부 베어링(8)측 단면의 중도부인 주 베어링(6)의 지지부분에 걸쳐, 또 크랭크샤프트의 축심을 따라서 안내용 구멍(28)이 설치된다.The
이 안내용 구멍(28)의 개구단과 부 베어링(8)의 샤프트 지지부 개구단은 부 베어링 단면에 고정구(29)를 통하여 부착된 밀폐판(30)에 의해서 닫힌다.The opening end of this guiding
상기 안내용 구멍(28)과 크랭크샤프트(9) 외주면은 후술하는 복수의 기름용 구멍으로 연이어 통해진다.The guide holes 28 and the outer circumferential surfaces of the crankshaft 9 are successively passed through a plurality of oil holes described later.
즉, 제 1 기름용 구멍(31)은 상기 제 1 공간부(25)와 연이어 통하는 부위에 설치된다. 제 2 기름용 구멍(32)은 상기 제 2 공간부(26)와 연이어 통하는 부위에 설치된다.That is, the
제 3 기름용 구멍(33)은 부 베어링(8)의 지지부에 대해 열린다. 제 4 기름용 구멍(34)은 크랭크부(9a)의 둘레면으로 열려 로울러(11)의 제 2 내벽 지지부(12a)에 대향하여 있다. 제 5 기름용 구멍(35)은 주 베어링(6)의 지지부에 대해 열린다. 상기 안내용 구멍(28)과 함께 제 3 내지 제 5 기름용 구멍(33 내지 35)으로 이루어진 기름 공급 통로(S)가 구성된다.The third oil hole 33 is opened with respect to the support of the sub bearing 8. The fourth oil hole 34 opens to the circumferential surface of the crank portion 9a and faces the second inner wall support portion 12a of the
상기 밀폐케이스(1)의 내부 바닥부에는 윤활유를 모아 저장하는 기름 저장부(37)가 형성된다.An inner bottom portion of the sealed
이 기름 저장부(37)의 윤활유중에 부 베어링 기구(8)의 샤프트 지지부에 접속되는 기름 흡입관(38)이 침지된다.The
이 기름 흡입관(38)의 접속부는 부 베어링(8) 지지부의 내주면인 크랭크 샤프트(9)의 슬라이딩 접속면에 연이어 통해 있다. 이것과 대향하는 크랭크 샤프트 부위에는 기름 공급 펌프부(39)가 설치된다.The connection part of this
상기 케이스본체(1a)에 압입되는 실린더(5)의 차양부(5a)에는 도면의 상부측에 가스 안내구멍(43)이 설치되며, 하부측 기름 저장부(37)의 윤활유에 침지된부위에는 기름 안내구멍(44)이 설치된다.In the shade 5a of the
각 안내구멍(43, 44) 모두 차양부(5a) 양 측면을 관통하여 설치되며, 이 차양부에 의해 나누어지는 밀폐케이스(1) 내부를 연이어 통한다. 즉, 가스안내구멍(43)은 상기 토출부(B)에서 토출되는 고압가스를 통하여 안내하기 위한 것이며, 기름 안내구멍(44)은 상기 기름 저장부(37)의 윤활유를 통하게 하여 안내하기 위한 것이다.Each of the guide holes 43 and 44 penetrates both sides of the shade portion 5a, and passes through the inside of the sealed
한편, 상기 전동기부(4)는 주 베어링(6)에서 돌출된 크랭크샤프트(9)의 회전축부(9Z)에 끼워 부착되는 로터(45)와 이 로터(45)의 외주면과 소정의 틈을 두고 상기 케이스본체(1a) 내주면에 끼워 부착되는 스테이터(46)로 구성된다.On the other hand, the electric motor portion 4 has a
따라서, 밸런스웨이트(10)는 크랭크샤프트(9)에 다음과 같은 순서로 부착된다. 또한, 밸런스웨이트(9b, 10)는 균형을 확보하기 위하여 통상, 내공지지부(12a) 보다 대직경으로 형성되어 있어 밸런스웨이트(9b, 10)가 로울러(11)의 내공지지부(12a)를 연이어 통과할 수 없다. 따라서, 이하와 같은 순서가 필요하게 된다.Therefore, the
즉, 로울러(11)에 크랭크샤프트(9)를 도 1중 우측에서 삽입한다. 이때문에 로울러(11)의 내공지지부(12a)는 밸런스웨이트(9b)의 부분을 통과하지 않고 크랭크부(9a)에 대향시킬 수 있다. 한편, 이 후 밸런스웨이트(10)를 크랭크샤프트(9)의 도 1중 우측에서 끼워 부착하는 것에 의해 밸런스웨이트(10)가 로울러(11)의 내공지지부(12)를 통과하지 않고 소정의 위치에 부착될 수 있다. 그리고, 키(50) 및 링(51)에 의해 밸런스웨이트(10)를 고정한다.That is, the crankshaft 9 is inserted in the
이와같이 하여 구성되는 헬리컬브레이드식 유체압축기는 다음과 같이 작동한다. 즉, 전동기부(4)에 전기가 통해 로터(45)와 함께 크랭크샤프트(9)를 일체로 회전하여 구동한다. 이 크랭크샤프트(9)의 회전력은 크랭크부(9a)를 통하여 로울러(11)에 전달된다.The helical braided fluid compressor thus constructed operates as follows. In other words, the crankshaft 9 is integrally rotated and driven together with the
즉, 크랭크부(9a)가 편심하여 설치되어 있으며, 여기에 로울러(11)의 내공지지부(12a)가 회전 자유롭게 걸어 맞춰져 있기 때문에 로울러(11)는 크랭크부(9a)로 눌려진다. 또한, 주 베어링(6)과 로울러(11) 사이에 끼워 설치하는 올덤 기구(13)는 로울러(11)의 자전을 규제하기 때문에 로울러(11)는 자전하지 않고 선회 운동을 한다.That is, the crank part 9a is provided eccentrically, and since the inner hole support part 12a of the
흡입관(17)의 한쪽에서 저압의 냉매가스가 흡입되어 실린더(5)와 로울러(11)로 형성되는 버퍼부(21)에 일시적으로 저장된다. 그리고, 흡입부(A)측의 압축실(16)로 인도된다.The refrigerant gas of low pressure is sucked in one side of the
로울러(11)의 선회운동에 따라 로울러(11)의 실린더(5) 내주면에 대한 회전 접속 위치가 둘레방향으로 점차 이동하고, 블레이드(15)는 나선형상 홈(14)에 대해 출입한다. 즉, 블레이드(15)는 로울러(11)의 직경 방향으로 나오고 들어가면서 이동한다.The rotational connection position with respect to the inner peripheral surface of the
흡입부(A)측의 압축실(16)로 인도된 냉매가스는 블레이드(15)가 나선형상으로 형성되기 때문에 로울러(11)의 선회운동에 따라 토출부(B)방향의 압축실(16)로 차례로 이송된다.Since the
상기 블레이드(15)는 흡입부(A)에서 토출부(B)측으로 차례로 피치가 작아지도록 설정되어 있으며, 이 블레이드(15)에 의해 나뉘어지는 압축실(16)의 용적은 차례로 축소되기 때문에 냉매가스가 압축실로 차례로 전송되는 동안 압축되며, 토출부(B)측에 가장 가까운 압축실에서 소정압까지 상승하여 고압화된다.The
고압가스는 토출부(B)의 압축실(16)에서 토출되어 제 1 공간부(25)에 가득 차고 나서 주 베어링(6)에 설치되는 토출용 구멍(24)을 통하여 전동기부(4)측의 공간부로 인도된다. 그리고, 실린더(5)의 차양부(5a)에 설치되는 가스 안내구멍(43)을 통하여 압축기구부(3)측의 공간부로 인도되어 가득 채워진다.The high-pressure gas is discharged from the
이 공간부에는 토출관(18)의 개구단이 대향해 있기 때문에 고압가스는 토출관(18)로 인도되며, 여기에서 응축기로 인도되어 나간다.Since the open end of the
이와같이, 본 발명에 있어서 헬리컬블레이드식 압축기구부(3)는 고정된 실린더(5)에 대해 로울러(11)를 선회 운동시키기 위하여 설치된 크랭크부(9a)를 축방향으로 끼운 위치에 밸런스웨이트(9b, 10)를 배치했기 때문에 균형을 잡을 수 있다. 또한, 한쪽의 밸런스웨이트(10)는 크랭크샤프트(9)에 끼워 맞춰 형성되어 있기 때문에 조립시에 밸런스웨이트(10)의 외부직경과 로울러(12a)의 내공지지부(12a)의 내부직경을 고려할 필요가 없어진다. 이때문에 밸런스웨이트(10)가 큰 경우에도 조립이 가능해지며, 균형을 밸런스웨이트(9b, 10)에 의해 완결할 수 있다. 따라서, 유체압축기 운전시의 진동을 매우 작게 할 수 있다.In this way, in the present invention, the helical blade type compression mechanism 3 is provided with a
한편, 밸런스웨이트(9b, 10)는 모두 주 베어링(6)과 부 베어링(8) 사이에 배치되어 있기 때문에 전동기부(4)측에 밸런스웨이트를 배치한 경우에 크랭크샤프트(9)가 휘는 것을 방지할 수 있다.On the other hand, since the
밸런스웨이트(10)는 크랭크샤프트(9)에 대해 키(50)에 의해 둘레방향으로의 상대 이동이 규제되고, 또 링(51)에 의해 축방향으로의 이동이 규제되어 있기 때문에 밸런스웨이트(10)가 유체압축기 운전시에 이동하는 것을 방지할 수 있어 균형을 유지할 수 있다.Since the
또한, 본 발명은 상기한 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 즉 상기 실시형태에서는 헬리컬브레이드식 유체압축기에 대해서 설명했지만 로터리식 유체압축기에 적용해도 좋다. 또한, 밸런스웨이트(10) 대신에 키가 일체로 성형된 밸런스웨이트를 사용해도 좋다. 이외에 본 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러가지 변형 실시 가능한 것은 물론이다.In addition, this invention is not limited to said embodiment. That is, although the helical braided fluid compressor has been described in the above embodiment, it may be applied to a rotary fluid compressor. Instead of the
청구항 1에 기재된 발명에 의하면 균형을 잡을 수 있어 중량 밸런스와 모멘트의 균형을 확보할 수 있다.According to the invention described in
청구항 2에 기재된 발명에 의하면 크랭크샤프트가 휘는 것을 방지할 수 있다.According to the invention described in claim 2, the crankshaft can be prevented from bending.
청구항 3에 기재된 발명에 의하면 크랭크샤프트를 로울러에 조립할 때, 예를들면 로울러에 크랭크부가 접하는 부분 등의 내부직경이 더 크랭크샤프트를 용이하게 삽입할 수 있다.According to the invention of claim 3, when assembling the crankshaft to the roller, the inner diameter of, for example, a portion where the crank portion contacts the roller can be easily inserted into the crankshaft.
청구항 4에 기재된 발명에 의하면 회전이 개시되어도 균형을 유지할 수 있다.According to invention of Claim 4, even if rotation is started, balance can be maintained.
청구항 5에 기재된 발명에 의하면 밸런스웨이트의 부착이 용이해져 조립성이 좋은 헬리컬블레이드식 유체압축기를 제공할 수 있다.According to the invention of
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