KR100312074B1

KR100312074B1 - 냉동사이클용 압축기

Info

Publication number: KR100312074B1
Application number: KR1019990034741A
Authority: KR
Inventors: 구마자와다케시
Original assignee: 니시무로 타이죠; 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 1998-09-10
Filing date: 1999-08-21
Publication date: 2001-11-03
Also published as: CN1097174C; CN1247279A; KR20000022746A; US6261073B1; JP2000087893A; JP4291436B2

Abstract

본 발명은 구동축을 지지하는 베어링의 플랜지부에 토출밸브에 대응하는 오목부와 토출포트가 설치된 냉동사이클용 압축기에 관한 것으로, 특히 베어링의 오목부와 토출포트에 대한 크기관계의 개량에 관한 것으로서, 베어링(3, 3’)의 플랜지부(5)에 있어서 오목부(8)의 폭(a)에 대한 두께(h)의 비율(h/a)이 0.07이상의 범위에서는 비율(h/a)이 작아질수록 성능계수가 향상하지만, 비율(h/a)이 0.07보다 작아지면, 오목부(8)의 변형에 의한 냉매의 누설때문에 성능계수가 저하하고, 또한 베어링(3, 3’)의 파손에 이르고, 그래서 비율(h/a)을 0.07이상으로 하고 동시에 토출포트(4)의 내부직경(b)에 대한 밸브좌부(9)의 두께(t)의 비율(t/b)을 0.3이하로 하여 베어링(3, 3’)의 플랜지부(5)에 있어서 오목부(8)의 변형을 억제하면서 밸브좌부(9)의 두께(t)를 종래보다 얇게 할 수 있어, 베어링의 파손을 방지하면서 성능계수를 향상시킴과 동시에 소음을 저감하는 것을 특징으로 한다.

Description

냉동사이클용 압축기{COMPRESSOR FOR REFRIGERATION CYCLE}

본 발명은 구동축을 지지하는 베어링의 플랜지부에 토출밸브에 대응하는 오목부와 토출포트가 설치된 냉동사이클용 압축기에 관한 것으로, 특히 베어링의 오목부와 토출포트에 대한 크기관계의 개량에 관한 것이다.

도 8에 도시한 일반적인 로터리식의 냉동사이클용 압축기는 밀폐케이스(20) 내에 수납된 압축기구부(21) 및 전동기부(22)를 구비하고 있다. 또, 전동기부(22)의 로터(24)와 압축기구부(21)를 연결하는 구동축(클랭크축)(2)이 설치되어 있다.

여기에서 상기 압축기구부(21)는 구동축(2)이 관통하는 한쌍의 실린더(1, 1’)를 구비하고 있다. 또, 각 실린더(1, 1’)내에 구동축(2)의 회전에 따라서 실린더(1, 1’)내벽을 전동하는 로울러(10)가 설치되어 있다.

또, 상기 한쌍의 실린더(1, 1’)를 사이에 두고, 주베어링(3)과 부베어링(3’)이 설치되어 있다. 여기에서 도 9에는 주베어링(3)이 나타나 있지만, 부베어링(3’)의 구조도 기본적으로는 주베어링(3)과 동일하다. 즉, 이들 베어링(3, 3’)은 도 9에 도시한 바와 같이 대응하는 실린더(1, 1’)(도 8 참조)의 단면에 대하여 설치되는 플랜지부(5)와 상기 구동축(2)을 지지하는 보스부(6)를 갖고 있다.

도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이 베어링(3, 3’)의 플랜지부(5)를 관통하는 형태로 토출포트(4)가 형성되어 있다. 또한 도 11에는 도 10에 도시한 베어링(3, 3’)의 보스부 중심(6C)과 토출포트 중심(4C)을 통과하는 직선(ⅩⅠ-ⅩⅠ선)에 따른 종단면이 나타나 있다.

또, 도 9에 도시한 바와 같이 각 베어링(3, 3’)의 플랜지부(5)에는 토출포트(4)를 개폐하기 위한 토출밸브(7)와, 상기 토출밸브(7)의 열리는 정도를 제한하기 위한 밸브누름부(12)가 설치되어 있다. 또 각 베어링(3, 3’)의 플랜지부(5)는 토출밸브(7)에 대응하여 형성된 오목부(8)를 갖고 있다. 또한 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이 각 베어링(3, 3’)의 오목부(8)에 있어서 토출포트(4)의 출구측 둘레가장자리를 오목부(8)의 바닥면(80)에서 돌출시켜 이루어지는 밸브좌부(9)가 형성되어 있다.

상술한 바와 같이 냉동사이클용 압축기에는 종래, 이하와 같은 문제점이 있다. 즉, 도 11에 있어서 밸브좌부(9)의 두께(t)가 커지면, 토출 후에 토출포트(4) 내에 잔존하는 냉매가 증가하고, 냉동사이클의 성능계수(COP)저하나 운전소음의 증대로 이어진다.

그러나, 밸브좌부(9)의 두께(t)는 오목부(8)의 두께(h)와 동등하거나, 캐비테이션(cavitation) 방지를 위해서 그 이상의 크기로 설정된다. 따라서, 단순히 밸브좌부(9)의 두께(t)를 작게 하는 것만으로는 이것에 연동하여 오목부(8)의 두께(h)도 작아지기 때문에, 차압에 따른 오목부(8)의 변형이 커진다.

냉매의 누설때문에 오히려 성능계수의 저하를 초래할 뿐만 아니라, 베어링(3, 3’)의 파손에 이를 우려도 있다. 그래서 종래는 도 11에 있어서 토출포트(4)의 내부직경(b)에 대한 밸브좌부(9)의 두께(t)의 비율(t/b)을 0.3보다 크게 설정하고 있다.

본 발명은 이러한 점을 고려하여 이루어진 것으로 베어링의 플랜지부에 있어서 오목부의 변형을 억제하면서 밸브좌부의 두께를 종래보다 얇게 하여 베어링의 파손을 방지하면서, 종래보다도 성능계수를 향상시킴과 동시에 소음을 저감할 수 있는 냉동사이클용 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 냉동사이클용 압축기의 제 1 실시형태를 설명하기 위한 도면으로서, 비율(t/b) 및 비율(h/a)과 성능계수(COP) 및 소음레벨과의 관계를 나타내는 그래프,

도 2는 본 발명에 의한 냉동사이클용 압축기의 제 1 실시형태를 설명하기 위한 도면으로서, 토출포트의 내부직경(b)과 성능계수(COP)와의 관계를 나타내는 그래프,

도 3은 본 발명에 의한 냉동사이클용 압축기의 제 1 실시형태를 설명하기 위한 도면으로서, 비율(h/a)과 a⁴/h³와의 관계를 나타내는 그래프,

도 4는 본 발명에 의한 냉동사이클용 압축기의 제 1 실시형태를 설명하기 위한 도면으로서, 비율(b/a)과 유연계수(α)와의 관계를 나타내는 그래프,

도 5는 본 발명에 의한 냉동사이클용 압축기의 제 1 실시형태를 설명하기 위한 도면으로서, 베어링재료의 영률(E)과 오목부의 최대 변형량(w) 및 성능계수(COP)와의 관계를 나타내는 그래프,

도 6은 본 발명에 의한 냉동사이클용 압축기의 제 2 실시형태를 나타내는 주요부 종단면도,

도 7은 도 6에 도시한 냉동사이클용 압축기의 변형예를 나타내는 주요부 종단면도,

도 8은 본 발명이 적용되는 일반적인 냉동사이클용 압축기의 구조를 나타내는 주요부 종단면도,

도 9는 도 8에 도시한 냉동사이클용 압축기에 있어서 주베어링의 사시도,

도 10은 도 8에 도시한 냉동사이클용 압축기에 있어서 베어링의 평면도, 및

도 11은 도 10의 ⅩⅠ-ⅩⅠ선 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 1’: 실린더 2: 구동축(클랭크축)

3: 주베어링 3’: 부베어링

4: 토출포트 5: 플랜지부

6: 보스부 7: 토출밸브

8: 오목부 80: 바닥면

85, 87: 보강부 9: 밸브좌부

10: 로울러 a: 오목부의 폭

b: 토출포트의 내부직경 h: 오목부의 두께

t: 밸브좌부의 두께

제 1 수단은 대략 원통형상의 실린더, 상기 실린더를 관통하는 구동축, 상기 실린더의 단면에 대하여 설치됨과 동시에 토출포트가 형성된 플랜지부와 상기 구동축을 지지하는 보스부를 갖는 베어링, 및 상기 베어링의 플랜지부에 설치되어 상기 토출포트를 개폐하기 위한 토출밸브를 구비하고, 상기 베어링의 플랜지부는 상기 토출밸브에 대응하여 형성된 오목부와 상기 토출포트의 출구측 둘레가장자리부를 상기 오목부의 바닥면에서 돌출시켜 이루어지는 밸브좌부를 갖음과 동시에, 상기 베어링의 보스부 중심과 토출포트 중심을 통과하는 종단면에 있어서, 상기 오목부의 폭(a)에 대한 두께(h)의 비율(h/a)이 0.07이상이고, 동시에 상기 토출포트의 내부직경(b)에 대한 상기 밸브좌부의 두께(t)의 비율(t/b)이 0.3이하인 것을 특징으로 하는 냉동사이클용 압축기이다.

이 제 1 수단에 의하면, 베어링의 보스부 중심과 토출포트 중심을 통과하는 종단면에 있어서, 오목부의 폭(a)에 대한 두께(h)의 비율(h/a)을 0.07이상으로 하고 동시에 토출포트의 내부직경(b)에 대한 밸브좌부의 두께(t)의 비율(t/b)을 0.3이하로 하여 베어링의 플랜지부에 있어서 오목부의 변형을 억제하면서 밸브좌부의 두께(t)를 종래보다 얇게 할 수 있다.

제 2 수단은 제 1 수단에 있어서, 상기 오목부의 폭(a)에 대한 상기 토출포트의 내부직경(b)의 비율(b/a)이 0.2이상으로 한 것이다.

이 제 2 수단에 의하면 제 1 수단에 있어서, 베어링의 플랜지부에서 오목부의 변형을 보다 한층 작게 억제할 수 있다.

제 3 수단은 제 1 수단에 있어서, 상기 베어링의 재료를 영률이 70GPa이상의 재료로 한 것이다.

이 제 3 수단에 의하면, 제 1 수단에 있어서, 베어링의 플랜지부에서 오목부의 변형을 보다 작게 억제하여 성능계수의 저하를 방지할 수 있다.

제 4 수단은 제 3 수단에 있어서, 베어링의 재료를 주철로 한 것이다.

제 5 수단은 제 3 수단에 있어서, 베어링의 재료를 알루미늄으로 한 것이다.

제 6 수단은 제 3 수단에 있어서, 베어링의 재료를 철계의 소결재료로 한 것이다.

제 7 수단은 대략 원통형상의 실린더, 상기 실린더를 관통하는 구동축, 상기 실린더의 단면에 대하여 설치됨과 동시에 토출포트가 형성된 플랜지부와 상기 구동축을 지지하는 보스부를 갖는 베어링, 및 상기 베어링의 플랜지부에 설치되어 상기 토출포트를 개폐하기 위한 토출밸브를 구비하고, 상기 베어링의 플랜지부는 상기 토출밸브에 대응하여 형성된 오목부와 상기 토출포트의 출구측 둘레가장자리부를 상기 오목부의 바닥면에서 돌출시켜 이루어지는 밸브좌부를 갖음과 동시에 상기 오목부에 있어서 상기 밸브좌부와 상기 보스부측 사이에 상기 오목부에서 다른 부분보다 두께가 큰 보강부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉동사이클용 압축기이다.

이 제 7 수단에 의하면, 오목부에서 밸브좌부와 보스부측과의 사이에 오목부에서 다른 부분보다 두께가 큰 보강부를 형성하여 오목부의 강성을 높히고, 베어링의 플랜지부에 있어서 오목부의 변형을 억제하면서 밸브좌부의 두께(t)를 종래보다 얇게 할 수 있다.

제 8 수단은 제 7 수단에 있어서, 오목부에서 보강부가 상기 보스부측을 향하여 두께가 연속적으로 증대하고 있는 것이다.

제 9 수단은 제 7 수단에 있어서, 오목부에서 보강부가 상기 보스부측을 향하여 두께가 단계적으로 증대하고 있는 것이다.

제 10 수단은 제 1 내지 제 9 수단의 어느 하나에 있어서, 작동유체로서 R22냉매보다도 고압의 냉매를 이용하는 것이다.

이 제 10 수단에 의하면, 제 1 내지 제 9 수단의 어느 하나에 의해 베어링의 플랜지부에서 오목부의 변형을 억제함으로써 작동유체로서 R22냉매보다 고압의 냉매를 이용하는 경우라도 냉매의 가스누설을 최소한으로 억제할 수 있다.

다음에, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다. 도 1 내지 도 7은 본 발명에 의한 냉동사이클용 압축기의 실시형태를 나타내는 도면이다. 또한 도 1 내지 도 7에 도시한 본 발명의 실시형태에 있어서, 도 8 내지 도 11에 도시한 일반적인 냉동사이클용 압축기와 동일한 구성부분에는 동일 부호를 붙임과동시에 도 8 내지 도 11을 참조하여 설명한다.

(제 1 실시형태)

우선, 도 1 내지 도 5 및 도 8 내지 도 11에 의해 본 발명의 제 1 실시형태에 대해서 설명한다. 도 8에 있어서 로터리식의 냉동사이클용 압축기는 밀폐케이스(20) 내에 수납된 압축기구부(21) 및 전동기부(22)를 구비하고 있다. 또, 전동기부(22)의 로터(24)와 압축기구부(21)를 연결하는 구동축(클랭크축)(2)이 설치되어 있다.

여기에서 상기 압축기구부(21)는 간막이판(15)을 사이에 두고 서로 겹쳐진 한쌍의 실린더(1, 1’)를 구비하고 있다. 이들 실린더(1, 1’)는 대략 원통형상을 이루고, 그 내측을 구동축(2)이 관통하고 있다. 또 각 실린더(1, 1’)속에 각각 로울러(10)가 설치되어 있다. 이들 로울러(10)는 구동축(2)의 회전축선에 대하여 편심하여 설치되고, 구동축(2)의 회전에 따라서 실린더(1, 1’)내벽을 전동(轉動)하도록 되어 있다.

도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이 베어링(3, 3’)의 플랜지부(5)를 관통하는 형태로 토출포트(4)가 형성되어 있다. 또한 도 11에는 도 10에 도시한 베어링(3, 3’)의 보스부 중심(6C)과 토출포트 중심(4C)을 통하는 직선(ⅩⅠ-ⅩⅠ선)에 따른 종단면이 나타나 있다.

또, 도 9에 도시한 바와 같이 각 베어링(3, 3’)의 플랜지부(5)에는 토출포트(4)를 개폐하기 위한 토출밸브(7)와, 이 토출밸브(7)의 열리는 정도를 제한하기 위한 밸브누름부(12)가 설치되어 있다. 또, 각 베어링(3, 3’)의 플랜지부(5)는 토출밸브(7)에 대응하여 형성된 오목부(8)를 갖고 있다. 또한 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이 각 베어링(3, 3’)의 오목부(8)에 있어서 토출포트(4)의 출구측 둘레가장자리부를 오목부(8)의 바닥면(80)에서 돌출시켜 이루어지는 밸브좌부(9)가 형성되어 있다.

이 경우, 각 실린더(1, 1’)내에서 압축된 냉매의 압력이 소정의 토출압을 넘으면, 토출밸브(7)가 밸브좌부(9)에서 떨어져 토출포트(4)의 출구를 열고, 압축된 냉매가 토출포트(4)를 통하여 상기 밀폐케이스(20) 속으로 토출되도록 되어 있다.

그리고, 도 1에 도시한 바와 같이 본 실시형태에 있어서는 상기의 베어링(3, 3’)의 보스부 중심(6C)과 토출포트 중심(4C)을 통과하는 ⅩⅠ-ⅩⅠ선 단면(도 10 및 도 11 참조)에 있어서, 오목부(8)의 폭(a)에 대한 두께(h)의 비율(h/a)이 0.07이상이고, 동시에 토출포트(4)의 내부직경(b)에 대한 밸브좌부(9)의 두께(t)의 비율(t/b)이 0.3이하이도록 각 크기 a, b, h, t를 설정하고 있다.

다음에 이러한 구성으로 이루어지는 본 실시형태의 작용에 대하여 설명한다.우선, 압축기의 압축행정에 있어서 토출밸브(7)가 열리고 토출포트(4)를 통하여 냉매가 유출된 후, 압축행정의 최후에 토출밸브(7)가 닫히지만, 이 때 토출포트(4)내에 고압의 냉매가 잔존한다. 이 토출포트(4)내의 잔존냉매는 보다 저압인 실린더(1, 1’)의 압축실내로 역류하여, 성능계수(COP)의 저하를 초래한다. 또, 토출포트(4)내의 잔존냉매는 상기 압축실내로 역류할 때에 팽창하여 운전소음의 증대를 일으킨다. 이 때문에 성정계수(COP)의 향상과 운전소음의 저감을 위해서는 토출포트(4)내의 잔존냉매의 양을 줄이는 것이 유효해진다.

여기에서 토출포트(4)내의 잔존냉매의 양을 줄이는 수단으로서는 토출포트(4)의 내부직경(b)을 줄이는 것과, 밸브좌부(9)의 두께(t)(즉 토출포트(4)의 길이)를 줄이는 것의 두가지의 수단을 고려할 수 있다. 그러나, 토출포트(4)의 내부직경(b)은 토출포트(4)로부터 유출하는 냉매의 유속이나 유체저항에 크게 영향하기 때문에, 도 2에 도시한 바와 같이 성능계수(COP)와의 관계에서 최적한 값이 존재한다. 따라서, 토출포트(4)내의 잔존냉매의 양을 줄이는 수단으로서는 밸브좌부(9)의 두께(t)를 줄이는 것이 가장 유효하다고 생각된다.

그러나, 상술한 바와 같이 밸브좌부(9)의 두께(t)는 오목부(8)의 두께(h)와 동등하거나, 캐비테이션방지를 위해서 그 이상의 크기로 설정된다. 따라서, 단순히 밸브좌부(9)의 두께(t)를 작게 하는 것만으로는 그것에 연동하여 오목부(8)의 두께(h)도 작아져 버린다.

이 때문에 단순하게 밸브좌부(9)의 두께(t)(및 이것에 연동하는 오목부(8)의 두께(h))를 작게 하여 실시하면, 차압에 의한 오목부(8)의 변형이 커지고, 냉매의누설(가스누설)때문에 오히려 성능계수의 저하를 초래할 뿐만 아니라, 베어링(3, 3’)이 파손될 우려도 있다. 따라서, 차압에 의한 오목부(8)의 변형이 과대하게 되지 않는 범위에서 종래보다 밸브좌부(9)의 두께(t)를 작게(이 경우, 상기 비율(t/b)을 0.3이하로)할 수 있도록 할 필요가 있다.

여기에서 베어링(3, 3’)에서 오목부(8)의 이론적인 최대 변형량(w)은 유연계수(α), 오목부(8)에 가해지는 차압(토출압력과 실린더(1, 1’)내의 압축압력과의 차)(P) 및 베어링(3, 3’) 재료의 영률(종탄성계수)(E)을 이용하여,

로 나타낸다.

상기 식에 의하면 오목부(8)의 최대 변형량(w)은 a⁴/h³에 비례하여 증대하지만, 가령 오목부(8)의 폭(a)을 일정하게 한 경우의 비율(h/a)과 a⁴/h³과의 관계는 도 3의 그래프에 도시한 것과 같이 된다. 이 그래프에서 비율(h/a)이 0.07보다 작아지지만, a⁴/h³의 값이 급격하게 증대하는 것을 알 수 있다.

다음에 토출포트(4)의 내부직경(b) 및 밸브좌부(9)(오목부 바닥면(80)으로부터의)의 돌출 높이(t-h)를 일정하게 하고, 밸브좌부(9)의 두께(t)를 작게 한 경우에서 비율(t/b) 및 비율(h/a)과, 성능계수(COP) 및 소음레벨과의 관계가 도 1에 도시되어 있다.

도 1에 도시한 바와 같이 소음에 관해서는 비율(h/a)이 작아질수록 소음레벨은 작아진다. 한편, 성능계수(COP)에 관해서는 비율(h/a)이 0.07이상의 범위에서는 비율(h/a)이 작아질수록 성능계수가 향상하지만, 비율(h/a)이 0.07보다 작아지면, 오목부(8)의 변형에 의한 냉매의 누설(가스누설)때문에 성능계수가 저하하고, 또한 베어링(3, 3’)이 파손된다.

그래서, 본 실시형태는 도 1에 도시한 바와 같이 상기 오목부(8)의 폭(a)에 대한 두께(h)의 비율(h/a)을 0.07이상으로 하고, 또한 상기 토출포트(4)의 내부직경(b)에 대한 밸브좌부(9)의 두께(t)의 비율(t/b)을 0.3이하로 하여, 베어링(3, 3’)의 플랜지부(5)에 있어서 오목부(8)의 변형을 억제하면서 밸브좌부(9)의 두께(t)를 종래보다 얇게 할 수 있도록 하고 있다. 이 때문에 베어링(3, 3’)의 파손을 방지하면서, 상기 비율(t/b)을 0.3보다 크게 설정한 종래의 것보다도 성능계수를 향상시킴과 동시에 소음을 저감할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서 오목부(8)의 폭(a)에 대한 토출포트(4)의 내부직경(b)의 비율(b/a)이 0.2이상이도록 각 크기 a, b, h, t를 설정하는 것이 오목부(8)의 변형을 보다 한층 작게 억제하는 관점에서 바람직하다. 즉, 상기 오목부(8)의 최대 변형량(w)을 나타내는 상기 수학식 1에서 최대 변형량(w)은 유연계수(α)에 비례하지만, 도 4에 도시한 바와 같이 유연계수(α)는 상기 비율(b/a)이 0.2이상의 범위에서 급격하게 감소한다. 그래서, 상기 비율(b/a)을 0.2이상으로 하여 오목부(8)의 최대 변형량(w)을 보다 작게 억제할 수 있는 것이다.

또, 본 실시형태에 있어서는 베어링(3, 3’)의 재료는 영률(E)이 70GPa이상인 것이 오목부(8)의 변형을 보다 작게 억제하여, 성능계수의 저하를 방지하는 관점에서 바람직하다. 즉, 오목부(8)의 최대 변형량(w)을 나타내는 상기 수학식 1에서 최대 변형량(w)은 재료의 영률(E)에 반비례하기 때문에 도 5의 하단부의 그래프에 나타난 바와 같이 재료의 영률(E)이 커질수록 최대 변형량(w)은 작아진다.

그리고, 도 7의 상단부의 그래프에 도시한 바와 같이 베어링(3, 3’)의 설계 크기가 동일하다면, 재료의 영률(E)이 70GPa이하의 범위에서 오목부(8)의 변형에 따른 냉매의 누설로 성능계수(COP)의 저하가 생기는 것에 대하여 재료의 영률(E)이 70GPa이하의 범위에서는 오목부(8)의 변형이 억제되고, 냉매의 누설에 의한 성능계수의 저하가 생기지 않게 된다.

그래서, 베어링(3, 3’)의 재료로서 영률(E)이 70GPa이상의 것을 이용하여 오목부(8)의 변형을 보다 작게 억제하고, 성능계수의 저하를 방지할 수 있는 것이다. 또한, 영률(E)이 70GPa이상의 베어링재료로서는 주철이나 알루미늄 외, 철계의 소결재료 등이 고려된다.

(제 2 실시형태)

다음에 도 6 및 도 7에 의해 본 발명의 제 2 실시형태에 대해서 설명한다. 또한 도 6 및 도 7에 도시한 본 실시형태에 있어서 도 8 내지 도 11에 도시한 일반적인 냉동사이클용 압축기와 동일 구성부분에는 동일 부호를 붙이고, 상세한 설명은 생략한다.

도 6 및 도 7은 본 실시형태의 냉동사이클용 압축기에서 베어링(3, 3’)과 실린더(1, 1’)의 주요부를 도 11과 동일한 단면에서 나타내는 도면이다. 도 6 및도 7에 도시한 바와 같이 본 실시형태에서 베어링(3, 3’)은 그 오목부(8)에서 밸브좌부(9)와 보스부(6)측과의 사이(실린더 내부둘레면(1a)보다 내측의 압축실(c)에 대응하는 부분)에 오목부(8)에서 다른 부분(밸브좌부(9)를 포함한다)보다 두께가 큰 보강부(85, 87)가 형성되어 있다. 또한 이들 보강부(85, 87)는 토출밸브(7)와 간섭하지 않는 크기로 형성된다.

이 경우, 도 6에 도시한 바와 같이 보스부(6)측으로 향하고 두께가 연속적으로 증대하는 테이퍼형상의 보강부(85)를 형성하여도 좋고, 도 7에 도시한 바와 같이 보스부(6)측으로 향하여 두께가 단계적으로 증대하는 스텝형상의 보강부(87)를 형성하여도 좋다. 또한 도 7에는 1단 구성의 스텝형상 보강부(87)가 나타나 있지만, 두께가 2단계 이상으로 증대하는 복수단 구성의 스텝형상 보강부로 하여도 좋다.

다음에 이러한 구성으로 이루어지는 본 실시형태의 작용효과에 대해서 설명한다. 본 실시형태에 의하면, 오목부(8)에서 밸브좌부(9)와 보스부(6)측과의 사이에 오목부(8)에서 다른 부분보다 두께가 큰 보강부(85, 87)를 형성하여 베어링(3, 3’)의 플랜지부(5)에 있어서 오목부(8)의 강성을 높여, 오목부(8)의 변형을 억제하면서 밸브좌부(9)의 두께(t)(도 10 참조)를 종래보다 얇게 할 수 있다.

이 때문에 상기 제 1 실시형태에 있어서 설명한 것과 동일한 이유에서 베어링(3, 3’)의 파손을 방지하면서 종래의 냉동사이클용 압축기보다도 성능계수를 향상시킴과 동시에 소음을 저감할 수 있다.

또한, 이상의 실시형태에 의해 베어링(3, 3’)의 플랜지부(5)에서 오목부(8)의 변형을 억제함으로써 작동유체로서 R22냉매보다도 고압의 냉매(예를 들면 R410A 등의 HFC(불화탄화수소)냉매)를 이용하는 경우라도 냉매의 가스누설을 최소한으로 억제하는 것이 가능해진다. 따라서, 이러한 고압냉매를 이용하는 경우에는 특히 성능계수의 향상 등의 효과가 현저하게 된다.

또, 이상의 실시형태에 있어서 한쌍의 실린더(1, 1’)를 구비함과 동시에 한쌍의 베어링(3, 3’)에 각각 토출포트(4) 및 토출밸브(7)를 설치한 2실린더형 로터리압축기를 예로 들어 설명하였지만, 단일 실린더를 구비함과 동시에 주베어링(3)만으로 토출포트(4) 및 토출밸브(7)를 설치한 로터리압축기에 대해서 본 발명을 적용하여도 좋다.

본 발명에 의하면, 베어링의 플랜지부에 있어서, 오목부의 변형을 억제하면서 밸브좌부의 두께(t)를 종래보다 얇게 할 수 있다. 이 때문에, 베어링의 파손을 방지하면서 종래보다도 성능계수를 향상시킴과 동시에 소음을 저감할 수 있다.

Claims

대략 원통형상의 실린더,

상기 실린더를 관통하는 구동축,

상기 실린더의 단면에 대하여 설치됨과 동시에 토출포트가 형성된 플랜지부와 상기 구동축을 지지하는 보스부를 갖는 베어링, 및

상기 베어링의 플랜지부에 설치되어 상기 토출포트를 개폐하기 위한 토출밸브를 구비하고,

상기 베어링의 플랜지부는 상기 토출밸브에 대응하여 형성된 오목부와 상기 토출포트의 출구측 둘레가장자리부를 상기 오목부의 바닥면에서 돌출시켜 이루어지는 밸브좌부를 갖음과 동시에, 상기 베어링의 보스부 중심과 토출포트 중심을 통과하는 종단면에 있어서, 상기 오목부의 폭(a)에 대한 두께(h)의 비율(h/a)이 0.07이상이고, 동시에 상기 토출포트의 내부직경(b)에 대한 상기 밸브좌부의 두께(t)의 비율(t/b)이 0.3이하인 것을 특징으로 하는 냉동사이클용 압축기.
제 1 항에 있어서,

상기 오목부의 폭(a)에 대한 상기 토출포트의 내부직경(b)의 비율(b/a)이 0.2이상인 것을 특징으로 하는 냉동사이클용 압축기.
제 1 항에 있어서,

상기 베어링의 재료는 영률이 70GPa이상인 것을 특징으로 하는 냉동사이클용 압축기.
제 3 항에 있어서,

상기 베어링의 재료는 주철인 것을 특징으로 하는 냉동사이클용 압축기.
제 3 항에 있어서,

상기 베어링의 재료는 알루미늄인 것을 특징으로 하는 냉동사이클용 압축기.
제 3 항에 있어서,

상기 베어링의 재료는 철계의 소결재료인 것을 특징으로 하는 냉동사이클용 압축기.
대략 원통형상의 실린더,

상기 실린더를 관통하는 구동축,

상기 실린더의 단면에 대하여 설치됨과 동시에 토출포트가 형성된 플랜지부와 상기 구동축을 지지하는 보스부를 갖는 베어링, 및

상기 베어링의 플랜지부에 설치되어 상기 토출포트를 개폐하기 위한 토출밸브를 구비하고,

상기 베어링의 플랜지부는 상기 토출밸브에 대응하여 형성된 오목부와 상기 토출포트의 출구측 둘레가장자리부를 상기 오목부의 바닥면에서 돌출시켜 이루어지는 밸브좌부를 갖음과 동시에 상기 오목부에 있어서 상기 밸브좌부와 상기 보스부측과의 사이에 상기 오목부에서 다른 부분보다 두께가 큰 보강부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉동사이클용 압축기.
제 7 항에 있어서,

상기 오목부에서 보강부는 상기 보스부측을 향하여 두께가 연속적으로 증대하고 있는 것을 특징으로 하는 냉동사이클용 압축기.
제 7 항에 있어서,

상기 오목부에서 보강부는 상기 보스부측을 향하여 두께가 단계적으로 증대하고 있는 것을 특징으로 하는 냉동사이클용 압축기.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어어서,

작동유체로서 R22냉매보다도 고압의 냉매를 이용하는 것을 특징으로 하는 냉동사이클용 압축기.