KR100436378B1 - 밀폐형 로터리 압축기 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 밀폐형 로터리 압축기는 압축 기구부과, 전동기와, 밀폐용기를 구비하고 있다. 압축 기구부는 압축 요소와, 회전축과, 베어링을 갖는다. 상기 압축 요소는 실린더 블럭과, 피스톤과, 베인(vane)을 갖고, 상기 실린더 블럭은 실린더 구멍과, 베인 홈을 갖는다. 밀폐용기는 상기 압축 기구부와 상기 전동기를 수납한다. 상기 실린더 블럭은 소결 금속이다. 상기 압축 기구부는 상기 실린더 블럭을 제외한 영역에 있어서, 상기 밀폐용기에 용접에 의해 고정되어 있다. 바람직하게는, 상기 실린더 블럭은 제 1 실린더 블럭과 제 2 실린더 블럭을 가지며, 상기 제 1 실린더 블럭과 상기 제 2 실린더 블럭은 동일 형상의 소결 성형 소재의 기계 가공에 의해 형성된다. 이 구성에 의해, 가공 공정수의 저감과 소재 부품의 공용화를 도모할 수 있어, 비용이 저렴한 압축기를 실현할 수 있다.

Description

밀폐형 로터리 압축기 및 그 제조 방법{HERMETIC ROTARY COMPRESSOR}
본 발명은 밀폐형 로터리 압축기에 관한 것으로, 특히 그 실린더 블럭의 구조에 관한 것이다.
도 11은 종래의 밀폐형 로터리 압축기이다. 로터리형 압축 기구부(102)는 밀폐용기(101)내에 수용되어 있다. 로터리형 압축 기구부(102)는 실린더 블럭(103a, 103b), 피스톤(104a, 104b), 베인, 회전축(105), 주 베어링(107) 및 부 베어링(108)을 구비한다. 피스톤(104a, 104b)는 실린더내에서 편심 회전한다. 베인은 피스톤(104a, 104b)에 선단을 접하면서 왕복 운동을 행하여, 실린더를 고압실과 저압실로 구분한다. 회전축(105)은 피스톤(104a, 104b)을 구동한다. 주 베어링(107)과 부 베어링(108)은 실린더 블럭(103a, 103b)의 축 방향 양단을 끼워 회전축(105)을 회전 가능하게 지지하고, 주 베어링(107)은 전동기(106)측에 위치하며, 부 베어링(108)은 전동기 반대측에 위치한다. 종래 예에 있어서, 상하 2개의 압축 요소가 설치되는데, 그 2개의 압축 요소는 중판(109)을 사이에 두고 배치되어 있다. 실린더 블럭(103a, 103b)은 주철이다. 압축 기구부(102)는 상부 실린더 블럭(103a)에 의해 밀폐용기에 점용접에 의해 고정되어 있다.
그러나, 이러한 종래의 밀폐형 로터리 압축기에 있어서, 실린더 블럭을 제작하기 위해서, 주철로부터 기계 가공에 의해 다수의 구멍이나 탭(tap)을 형성하는 공정, 면을 가공하는 공정 등, 많은 공정이 필요하게 되어 비용이 고가가 된다. 특히, 2기통의 로터리 압축기에 있어서는 2개의 실린더 블럭이 필요하게 됨과 동시에, 위의 실린더 블럭의 형상과 아래의 실린더 블럭의 형상이 서로 다르기 때문에, 실린더 블럭의 가공을 위해 많은 비용이 들어야 했다.
본 발명은 가공 공정수가 적어, 비용이 저렴한 압축기를 제공한다.
본 발명의 밀폐형 로터리 압축기는 압축 기구부와, 전동기와, 밀폐용기를 구비한다. 압축 기구부는 압축 요소와, 회전축과, 베어링을 갖는다. 상기 압축 요소는 실린더 블럭과, 피스톤과, 베인을 갖고, 상기 실린더 블럭은 실린더 구멍과, 베인 홈을 가지며, 상기 베어링은 상기 실린더 구멍의 단부면(端部面)을 막음과 동시에 상기 회전축을 지지한다. 밀폐용기는 상기 압축 기구부와 상기 전동기를 수납한다. 상기 실린더 블럭은 소결 금속이다. 상기 압축 기구부는 상기 실린더 블럭을 제외하는 영역에 있어서, 상기 밀폐용기에 용접에 의해 고정되어 있다.
본 발명의 밀폐형 로터리 압축기의 제조 방법은, (a) 소결 금속을 사용하여, 상기 실린더 블럭의 소결 성형 소재를 성형하는 공정과, (b) 상기 압축 기구부의 상기 실린더 블럭을 제외하는 영역과, 상기 밀폐용기를 용접하고, 상기 압축 기구부를 상기 밀폐용기에 고정하는 공정을 구비한다.
바람직하게는 상기 소결 금속은 소결 철이다.
바람직하게는 상기 실린더 블럭은 제 1 실린더 블럭과 제 2 실린더 블럭을 갖고, 상기 제 1 실린더 블럭과 상기 제 2 실린더 블럭은 동일 형상의 소결 성형 소재의 기계 가공에 의해 형성된다.
이 구성에 의해, 가공 공정수의 저감과 소재 부품의 공용화를 도모할 수 있어, 비용이 저렴한 압축기를 실현할 수 있다. 또한, 제 1 실린더 블럭과 제 2 실린더 블럭의 2개의 실린더 블럭이 소결 성형에 의해 형틀 성형됨과 동시에, 이 소결 성형 소재의 형상이 동일 형상으로 되는 것이 가능하다. 이 때문에, 가공 공정수의 저감과 소재 부품의 공용화를 도모할 수 있어, 비용이 저렴한 압축기를 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 전체 구성을 나타내는 2기통의 밀폐형 로터리 압축기의 종단면도,
도 2는 도 1에 있어서의 실시예의 2기통의 밀폐형 로터리 압축기의 상부 실린더 부근의 횡단면도,
도 3은 본 발명의 제 1 실시예인 실린더 블럭의 소결 성형 소재를 나타내는 도면,
도 4a 및 도 4b는 도 3의 랜드(land) 형상 부분의 확대 단면도,
도 5는 본 발명의 제 2 실시예인 실린더 블럭의 소결 성형 소재를 나타내는 도면,
도 6은 본 발명의 제 2 실시예의 소결 성형 소재를 적용한 2기통의 밀폐형 로터리 압축기의 종단면도,
도 7은 본 발명의 제 3 실시예인 2기통의 밀폐형 로터리 압축기의 종단면도,
도 8은 본 발명의 제 4 실시예인 실린더 블럭의 소결 성형 소재를 나타내는 도면,
도 9는 본 발명의 제 5 실시예인 실린더 블럭의 소결 성형 소재를 나타내는도면,
도 10은 본 발명의 제 6 실시예인 실린더 블럭의 소결 성형 소재를 나타내는 도면,
도 11은 종래의 2기통의 밀폐형 로터리 압축기의 종단면도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 밀폐용기 2 : 전동기부
3 : 압축 기구부 4 : 고정자
5 : 로터 6 : 회전축
7 : 실린더 블럭 9 : 피스톤
본 발명의 일 실시예의 밀폐형 로터리 압축기는 압축 기구부와 전동기와 밀폐용기를 구비한다. 상기 압축 기구부는 압축 요소와 회전축과 주 베어링과 부 베어링을 갖는다. 상기 압축 요소는 실린더 블럭과 피스톤과 베인을 갖는다. 상기 실린더 블럭은 실린더 구멍과 직경 방향으로 실린더 구멍에 연결되는 베인 홈을 갖는다. 상기 피스톤은 실린더 구멍내에서 편심해 회전한다. 상기 베인은 베인 홈내를 피스톤에 접하면서 왕복 운동을 한다. 상기 회전축은 피스톤을 180° 위상을 다르게 하여 구동하는 편심부를 가진다. 상기 주 베어링 및 부 베어링은 실린더 구멍의 단부면을 막음과 동시에 회전축을 지지한다. 상기 밀폐용기는 압축 기구부 및 전동기를 함께 수납한다. 실린더 블럭은 소결 철이다. 압축 기구부는 실린더 블럭을 제외하는 영역에서 밀폐용기와 용접에 의해 고정된다. 이 구성에 의해, 2개의 실린더 블럭이 소결에 의해 형틀 성형됨과 동시에 이 소결 성형 소재의 형상이 동일 형상으로 되는 것이 가능하다. 이 때문에 가공 공정수의 저감과 소재 부품의 공용화를 도모할 수 있어, 비용이 저렴한 압축기를 실현할 수 있다.
본 발명의 일 실시예의 밀폐형 로터리 압축기의 제조 방법은 (a) 소결 금속을 사용하여, 상기 실린더 블럭의 소결 성형 소재를 성형하는 공정과, (b) 상기 압축 기구부의 상기 실린더 블럭을 제외하는 영역과, 상기 밀폐용기를 용접하여, 상기 압축 기구부를 상기 밀폐용기에 고정하는 공정을 구비한다.
또한, 상기 밀폐형 로터리 압축기는 중판(中板)을 더 구비하고 있다. 실린더 블럭은 제 1 실린더 블럭과 제 2 실린더 블럭을 갖고 있다. 상기 중판은 제 1 실린더 블럭과 제 2 실린더 블록 사이에 설치되어 있다. 제 1 실린더 블럭과 제 2 실린더 블럭은 동일 형상의 소결 성형 소재를 갖는다. 이 구성에 의해, 금형(金型)을 2 종류로 할 필요가 없고, 성형 소재가 공통으로 되어, 비용이 저감된다.
또한, 실린더 블럭의 소결 성형 소재는 성형된 실린더 구멍과 베인 홈을 갖는다. 이 구성에 의해, 성형 소재가 공통으로 되어, 2 종류의 금형을 제작할 필요가 없어지기 때문에 가공 부분이 줄어들어, 비용이 저감된다.
또한, 실린더 블럭의 소결 성형 소재가 성형된 부착 구멍을 갖는다. 이 구성에 의해, 성형 소재가 공통으로 되어, 2 종류의 금형을 제작할 필요가 없어지기 때문에, 가공 부분이 줄어들어 비용이 저감된다.
또한, 실린더 블럭의 소결 성형 소재는 성형된 흡입 통로를 갖는다. 이 구성에 의해, 성형 소재가 공통으로 되고, 2 종류의 금형을 제작할 필요가 없어지기 때문에, 가공 부분이 줄어들어, 비용이 저감된다.
또한, 실린더 블럭의 소결 성형 소재의 흡입 통로는 실린더 구멍의 축 방향으로 평행하게 관통하는 관통 구멍과, 관통 구멍에 연결되어 실린더 구멍에 개구되는 연결 통로와, 관통 구멍의 중심으로부터 베인 홈측의 위치로 개구된 개구부를 가지며, 개구부는 관통 구멍의 직경보다 좁은 개구폭을 갖는다. 이 구성에 의해, 소결 성형 소재는 소결 금형을 사용해 성형하는 것이 가능하며, 게다가 흡입 통로는 충분한 통로 공간을 갖게 됨과 동시에, 개구부는 베인측에 위치해 체적 효율이 향상된다.
또한, 압축 기구부는 흡입구를 갖고, 흡입구는 밀폐용기의 외부에서 냉매 가스를 흡입하며, 흡입구는 주 베어링, 또는 중판, 또는 부 베어링에 배치되어 있다. 이 구성에 의해, 2개의 실린더 블럭의 흡입 통로의 형상을 동일하게 할 수 있어, 실린더 블럭의 공통화를 도모할 수 있다.
또한, 제 1 실린더 블럭과 제 2 실린더 블럭은 동일 형상이다. 이 구성에 의해, 성형 소재가 공통으로 되어, 2 종류의 금형을 제작할 필요가 없어져, 비용이 저감된다.
또한, 제 1 실린더 블럭과 제 2 실린더 블록 중 적어도 하나가 밀폐용기의 외부에서 냉매 가스를 흡입하는 흡입구를 갖는다. 이 구성에 의해, 흡입구를 후가공함으로써, 성형 소재가 공통으로 된다.
또한, 흡입구는 실린더 구멍에 직경 방향으로 관통하고, 그 흡입구는 실린더 블럭의 소결 성형 소재에 실린더 블럭의 외측으로부터의 가공에 의해 형성된 기계 가공 구멍이다. 이 구성에 의해, 성형 소재가 공통으로 된다.
또한, 흡입구는 실린더 블럭의 소결 성형 소재에 형성되고, 그 흡입 구멍은 기계 가공에 의해 형성된 기계 가공 구멍이며, 그 흡입 구멍은 실린더 블럭의 외측으로부터 흡입 통로의 관통 구멍에 이어지고, 또한 실린더 구멍에는 이어지지 않는다. 이 구성에 의해, 실린더 블럭의 소결 성형 소재는 소결 금형을 이용하여 제조할 수 있어, 성형 소재가 공통으로 된다. 또한, 충분한 통로 공간을 얻을 수 있음과 동시에, 개구부가 베인측에 위치하여, 체적 효율이 향상된다.
또한, 압축 기구부는 압축 냉매를 방출하는 토출구를 갖고, 토출구는 주 베어링과 부 베어링에 각각 형성되며, 각각의 토출구는 기계 가공에 의해 형성된 기계 가공 구멍이고, 토출구는 축 방향에서 보면 실린더 구멍의 내측과 외측에 위치하고, 토출구의 외측 부분에 위치하는 상기 실린더 블럭은 경사진 절결부를 갖는다. 이 구성에 의해, 상하 실린더에 있어서의 토출 방향이 서로 다르지만, 이 부분을 기계 가공에 의해 형성할 수 있다. 이 때문에, 성형 소재가 공통으로 된다. 또한, 충분한 통로 공간을 얻을 수 있음과 동시에, 개구부가 베인측에 위치하여, 체적 효율이 향상된다.
또한, 압축 기구부는 주 베어링, 또는 중판, 또는 부 베어링에 용접 고정되어 있다. 이 구성에 의해, 실린더 블럭을 소결 철로 할 수 있다.
또한, 제 1 실린더 블럭과 제 2 실린더 블럭중 하나는 흡입구를 갖고, 흡입구는 실린더 구멍에 직경 방향으로 관통하는 관통 구멍을 가지며, 흡입구는 실린더 블럭의 외측으로부터 기계 가공에 의해 개구되고, 관통 구멍은 흡입구와 교차하는 축 방향에 형성되며, 중판은 관통 구멍에 연결되는 연결 구멍을 갖고, 흡입구는 경사진 절결부를 가지며, 절결부는 다른쪽 실린더 블럭의 흡입구에 연결 구멍과 이어진다. 즉, 한쪽 실린더로부터 다른쪽 실린더로의 통로는 축 방향의 관통 구멍이다. 이 구성에 의해, 실린더 블럭은 소결 금형을 이용하여 제조하는 것이 가능하고, 기계 가공 부분이 줄어들어, 비용이 저감된다.
또한, 제 1 실린더 블럭과 제 2 실린더 블럭중 하나는 흡입구를 갖고, 경사진 절결부는 다른쪽 실린더 블럭의 흡입구에 연결 구멍과 이어지며, 경사진 절결부는 실린더 블럭의 축 방향의 길이의 1/3 내지 2/3 범위까지 형성되어 있다. 이 구성에 의해, 적절한 흡입 통로 공간을 확보할 수 있어, 높은 효율을 지닌 압축기를 얻을 수 있다.
또한 경사진 절결부는 다른쪽 실린더 블럭의 흡입구에 연결 구멍과 이어지고, 경사진 절결부와 실린더 구멍의 교선은 75° 내지 90° 범위이다. 이 구성에 의해, 분말 성형 가압시 가압부를 확보할 수 있고, 절결부 형상이 소결 금형을 이용하여 제조할 수 있어, 기계 가공 부분이 줄어들어, 비용이 저감된다.
본 발명의 다른 실시예의 상기 밀폐형 압축기는 압축 기구부와, 전동기와, 밀폐용기와, 중판과, 작은 방을 구비한다. 상기 압축 기구부는 압축 요소와 회전축과 주 베어링과 부 베어링을 갖는다. 상기 압축 요소는 실린더 블럭과 피스톤과 베인을 갖는다. 상기 실린더 블럭은 실린더 구멍과 직경 방향으로 실린더 구멍에 연결되는 베인 홈을 갖는다. 상기 피스톤은 실린더 구멍내에서 편심해 회전한다. 상기 베인은 베인 홈내를 피스톤에 접하면서 왕복 운동을 한다. 상기 회전축은 피스톤을 180° 위상을 다르게 하여 구동하는 편심부를 가진다. 상기 주 베어링 및 부 베어링은 실린더 구멍의 단부면을 막음과 동시에 회전축을 지지한다. 상기 밀폐 용기는 압축 기구부 및 전동기를 함께 수납한다. 실린더 블럭은 소결 철이다. 압축 기구부는 실린더 블럭을 제외하는 영역에서 밀폐 용기에 용접 고정되어 있다. 실린더 블럭은 제 1 실린더 블럭과 제 2 실린더 블럭을 갖는다. 중판은 제 1 실린더 블럭과 제 2 실린더 블럭 사이에 설치된다. 실린더 블럭은 실린더 블럭의 축 방향 단부면에 좁은 통로를 갖는다. 작은 방은, 실린더 블럭의 축 방향 단부면에, 주 베어링 또는 부 베어링에 마련한 토출구의 근방에, 좁은 통로로 연결된다. 작은 방은 주 베어링 또는 부 베어링 단부면 사이에 형성되어 있다. 이 구성에 의해, 작은 방과 통로에 의한 공명 효과에 의해, 실린더내에 발생하는 압력 맥동(脈動)이 저감되고, 소음이 저감되기 때문에, 낮은 소음을 가지는 압축기를 얻을 수 있다.
또한, 작은 방은 소결 성형 소재일 때 실린더 블럭의 축 방향 단부면에 있어서, 토출구의 근방에 좁은 통로에 의해 연결된다. 이 구성에 의해, 공명실의 일부(작은 방)는 소결 금형을 이용해 성형 제조할 수 있고, 가공 부분이 줄어들어, 비용이 저감된다.
또한, 작은 방 및 좁은 통로는 소결 성형 소재일 때 실린더 블럭의 축 방향 단부면에서, 토출구의 근방과 좁은 통로에 의해 연결된다. 이 구성에 의해, 공명실(작은 방과 통로)은 소결 금형을 이용해 성형 제조하는 것이 가능하고, 가공 부분이 줄어들어, 비용이 저감된다.
또한, 작은 방 및 좁은 통로는 소결 성형 소재일 때 실린더 블럭의 축 방향 단부면에 있어서, 실린더 블럭에 마련된 토출 절결부와 좁은 통로에 의해 작은 방에 연결하도록 형성된다. 이 구성에 의해, 공명실(작은 방과 통로)은 소결 금형을 이용해 성형 제조하는 것이 가능하고, 가공 부분이 줄어들어, 비용이 저감된다.
또한, 소결 성형 소재일 때 형성된 좁은 통로의 한쪽 단부는 작은 방에 연결되고, 다른쪽 단부는 실린더 구멍 바로 앞에 멈춰 있다. 이 구성에 의해, 공명실(작은 방과 통로)은 소결 금형을 이용해 성형 제조하는 것이 가능하고, 가공 부분이 줄어들어, 비용이 저감된다.
또한, 상기 토출 절결부는 상기 실린더 블럭에 기계 가공에 의해 형성되고, 상기 좁은 통로는 상기 소결 성형 소재일 때 형성되며, 상기 좁은 통로의 한쪽 단부는 상기 작은 방에 연결하고, 상기 좁은 통로의 다른쪽 단부는 상기 토출 절결부에 연결되어 있다. 이 구성에 의해, 공명실(작은 방과 통로)은 소결 금형을 이용하여 성형 제조하는 것이 가능하고, 가공 부분이 줄어들어 비용이 저감된다.
또한, 상기 좁은 통로는 상기 소결 성형 소재일 때 형성되고, 상기 좁은 통로의 한쪽 단부는 상기 작은 방에 연결하며, 상기 좁은 통로의 다른쪽 단부는 상기 주 베어링 및 상기 부 베어링 중 어느 한쪽에 형성된 상기 토출구에 연결되어 있다. 이 구성에 의해, 공명실(작은 방과 통로)은 소결 금형을 이용하여 성형 제조하는 것이 가능하고, 가공 부분이 줄어들어, 비용이 저감된다.
또한, 작은 방 및 좁은 통로는 소결 성형 소재일 때 실린더 블럭의 축 방향 단부면에 있어서, 작은 방과 좁은 통로가 형성되어, 그 한쪽의 단부면에 형성된 좁은 통로와 작은 방은 베어링에 의해 폐쇄되고, 다른쪽의 단부면에 형성된 작은 방은 토출구의 근방에 좁은 통로에 의해 연결되어 있다. 이 구성에 의해, 공통의 실린더 블럭에 의해, 윗쪽으로 토출하는 타입과 아래쪽으로 토출하는 타입 양쪽 모두에 대응할 수 있다. 그 때문에, 부품의 공용화를 도모할 수 있어, 비용이 저감된다.
또한, 작은 방 및 좁은 통로는 소결 성형 소재일 때 실린더 블럭의 축 방향 단부면에 있어서, 작은 방과 좁은 통로가 형성되고, 그 한쪽의 단부면에 형성된 좁은 통로와 작은 방은 베어링에 의해 폐쇄되며, 다른쪽의 단부면에 형성된 작은 방은 토출구의 근방에 좁은 통로에 의해 연결되어 있다. 이 구성에 의해, 윗쪽과 아래쪽 2개의 실린더 블럭은 공통의 소결 성형 소재를 이용하는 것에 의해 제조할 수 있게 되고, 부품의 공용화를 도모할 수 있어, 비용이 저감된다.
본 발명의 또 다른 실시예의 밀폐형 압축기는 압축 기구부와, 전동기와, 밀폐용기와, 중판을 갖춘다. 상기 압축 기구부는 압축 요소와 회전축과 주 베어링과 부 베어링을 구비한다. 상기 압축 요소는 실린더 블럭과 피스톤과 베인을 갖는다. 상기 실린더 블럭은 실린더 구멍과 직경 방향으로 실린더 구멍에 이어지는 베인 홈을 갖는다. 상기 피스톤은 실린더 구멍내에서 편심해 회전한다. 상기 베인은 베인 홈내를 피스톤에 접하면서 왕복 운동을 한다. 상기 회전축은 피스톤을 180° 위상을 다르게 하여 구동하는 편심부를 가진다. 상기 주 베어링 및 부 베어링은 실린더 구멍의 단부면을 막음과 동시에 회전축을 지지한다. 상기 밀폐용기는 압축 기구부 및 전동기를 함께 수납한다. 실린더 블럭은 소결 철이다. 압축 기구부는 실린더 블럭을 제외하는 영역에서 밀폐용기와 용접에 의해 고정된다. 실린더 블럭은 제 1 실린더 블럭과 제 2 실린더 블럭을 갖는다. 중판은 제 1 실린더 블럭과 제 2 실린더 블럭 사이에 설치된다. 제 1 실린더 블럭과 제 2 실린더 블럭은 동일 형상의 소결 성형 소재를 갖는다. 실린더 블럭의 소결 성형 소재는 적어도 실린더 구멍과 베인 홈을 갖는다. 실린더 블럭은 실린더 구멍과 실린더 블록 단부면의 교선부 및 베인 홈과 실린더 블록 단부면의 교선부를 약간 움푹 패인 평탄부와 이에 이어지는 사면으로 이루어지는 랜드를 갖는다. 랜드는 그 후 실린더 구멍과 베인 홈, 및 단부면을 절삭 또는 감삭 가공하는 것에 의해 제거되는 부분이다.
이 구성에 의해, 압축실을 형성하는 코너(corner) 부분에 랜드가 남지 않는다. 그 때문에, 냉매의 누출량이 적어, 높은 효율을 갖는 압축기를 실현할 수 있다.
또한, 사용되는 냉매가 하이드로플루오르 카본(HFC)이며, 사용하는 냉동기유는 HFC에 대해 적은 상용성(相溶性)을 갖는다. 이 구성에 의해, 큰 체적을 가지는 실린더 블럭을 소결에 의해 제작하여, 빈 구멍에 가공유 등이 남아 있는 경우에 있어서도 작은 극성을 가지는 분자 구조의 냉동기유는 가공유와 용합(溶合)하고, 그 때문에 가공유가 모세관 튜브(capillary tube) 등을 폐색하는 것이 방지된다.
또한, 사용하는 냉동기유가 하드 알킬 벤젠을 주체로 한 합성유이다. 이 구성에 의해, 냉동기유는 작은 극성을 갖는 분자 구조를 갖는다. 그 때문에, 큰 체적을 갖는 실린더 블럭을 소결에 의해 제작하며, 빈 구멍에 가공유 등이 남은 경우에 있어서도, 냉동기유와 가공유가 용합하기 때문에, 냉동기유가 모세관 튜브 등을 폐색하는 것이 방지된다.
이하, 본 발명의 실시예의 전체 구성에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예인 2기통의 밀폐형 로터리 압축기의 종단면도이고, 도 2는 실린더 부근의 횡단면도이다. 우선, 이들 도면을 이용하여, 본 발명의 일 실시예인 2기통의 밀폐형 로터리 압축기의 기본적인 구조와 동작에 대하여 설명한다.
도 1에 있어서, 밀폐용기(1)내에 전동기부(2)와 압축 기구부(3)가 마련되어 있다. 전동기부(2)는 밀폐용기(1)의 내측에 고착된 고정자(stator)(4)와, 고정자(4)에 전류가 흐르는 것에 의해 회전되는 로터(5)를 갖는다. 로터(5)는 회전축(6)에 고착되어 있다.
압축 기구부(3)는 상부에 배치한 제 1 압축 요소(3a)와 하부에 배치한 제 2 압축 요소(3b)를 갖고 있다. 이들 압축 요소(3a, 3b)는 도 2의 횡단면도에 도시하는 바와 같이, 실린더 블럭(7), 실린더 블럭(7)의 실린더 구멍(8)에 편심해 배치된 피스톤(9), 및 실린더 블록(7)의 베인 홈(10)내에 삽입되며, 피스톤(9)에 접하고 왕복 운동하는 베인(11)을 갖는다.
제 1 압축 요소(3a)와 제 2 압축 요소(3b)는 중판(12)에 의해서 구획되어, 각각 독립되어 있다. 회전축(6)은 각각의 압축 요소(3a, 3b)를 관통하여, 압축 요소(3a, 3b)의 제 1 및 제 2 실린더 블럭(7a, 7b)에 대응하는 부분에, 서로 180° 위상을 어긋나게 해 놓은 편심축부(13a, 13b)가 마련되어 있다. 편심축부(13a, 13b)는 실린더 블럭(7a, 7b)의 제 1 및 제 2 실린더 구멍(8a, 8b) 내에 배치된 제 1 및 제 2 피스톤(9a, 9b)과 결합되어 있다. 각 피스톤(9a, 9b)은 각 편심축부(13a, 13b)의 회전에 의해 180° 위상이 어긋난 편심 회전을 인가할 수 있다.
회전축(6)은 전동기부(2)측의 주 베어링(14)과 그 반대측의 부 베어링(15)에 의해 회전 가능하게 양단이 지지되어 있다. 주 베어링(14)은 상부에 배치한 제 1 압축 요소(3a)의 실린더 구멍(8a)의 단부면을 막고 있다. 마찬가지로, 부 베어링(15)은 하부에 배치한 제 2 압축 요소(3b)의 실린더 구멍(8b)의 단부면을 막고 있다. 주 베어링(14)과 부 베어링(15)은 베어링을 형성한다.
제 1 및 제 2 실린더 블럭(7a, 7b)은 소결 철로 형성되며, 중판(12)을 사이에 두고 주 베어링(14)측과 부 베어링(15)측으로부터 관통한 부착 볼트(16)에 의해 일체적으로 볼트 고정되어 있다. 부착 볼트(16)에 의해 압축 요소(3a, 3b), 중판(12), 회전축(5), 주 베어링(14) 및 부 베어링(15)이 일체화된 압축 기구부(3)는 밀폐용기 내주부까지 연장하는 주 베어링(14)의 외주부에 있어서, 밀폐용기(1)의 내벽면에 점용접에 의해 고착되어 있다. 종래의 압축기의 대부분은 실린더 블럭에서 밀폐용기에 점용접에 의해 고정되어 있다. 본 실시예에 있어서의 실린더 블럭(7)은 소결 합금제이다. 소결 합금은 오일을 포함하고 있어 이 오일이 용접을 저해한다. 이 때문에, 압축 기구부(3)는 주 베어링(14)에 의해 고정되어 있다. 이 때문에, 주 베어링(14) 재료는 주철이다.
상부에 배치한 제 1 실린더 블럭(7a)은 실린더 블럭(7a) 측면으로부터 실린더 구멍(8a)을 향해 직경 방향으로 관통하는 구멍이 개구된 흡입구(17)를 갖는다. 흡입구(17)는 흡입 라이너(liner)(18) 및 흡입관(19)에 의해서, 밀폐용기(1)의 외부와 연통하고, 압축기의 흡입 가스의 도입구로 되어 있다.
흡입구(17)로부터 들어간 흡입 가스의 일부는 그대로 상부의 실린더 구멍(8a)에 흡입되어 압축된다. 한편, 아래의 제 2 실린더 블럭(7b)으로의 흡입 통로는 실린더 블럭(7a)에는 흡입구(17)에 교차하는 축 방향의 관통 구멍(연결 구멍)(20a)을 갖고, 그 흡입 통로는 중판(12)의 동일한 위치에 형성된 구멍(20c)으로부터 실린더 블록(7b)에 형성된 실린더 구멍(8b)과 이어지는 경사진 절결부(20b)와 연결되도록 구성되어 있다. (본 발명에 있어서는 흡입 통로와 관련해 몇 개의 실시예가 있으므로, 흡입 통로의 자세한 작용 효과는 후에 정리하여 설명한다.) 절결부(20b)는 실린더 블럭(7b)의 중앙부까지 절결되고, 여기에서 실린더 구멍(8b)에 흡입 가스가 들어가 압축된다.
실린더 구멍(8a, 8b)에서 압축된 냉매 가스는 흡입구(17)와 베인(11)을 사이에 둔 반대측의 토출 절결부(21)를 통과하고, 주 베어링(14) 및 부 베어링(15)의 토출구(22)로부터 토출 밸브를 통해, 토출 머플러(24a, 24b)로 방출된다. 여기서, 제 1 압축 요소(3a)에서 압축된 가스는 윗쪽으로 토출되고, 제 2 압축 요소(3b)에서 압축된 가스는 아래쪽으로 토출된다. 이 때문에, 실린더 블럭(7)에 마련되는 토출 절결부(21)는 실린더 블럭(7a, 7b)에서 각각 반대 방향이 된다.
토출구(22)는 실린더 구멍(8)의 약 절반에 해당하는 위치에 배치되고, 토출 절결부(21)는 이 토출구(22)에 이런 실린더 블럭(7)이 비스듬히 절결되는 형상이 일반적이다. 토출구(22)의 위치 및 냉매의 순환량에 의해 토출 절결부(21)가 형성되지 않는 경우도 있다.
또한, 실린더 블럭(7)의 단부면에, 작은 방(25)과 좁은 통로(26)로 이루어지는 공명실이 소결 형틀에 의해 형틀 성형되어 있다. 좁은 통로(26)는 토출 절결부(21)에 연통하고 있다. 실린더 블럭(7)의 단부면의 작은 방(25)은 주 베어링(14) 또는 부 베어링(15)으로 덮여있고, 일정한 용적을 갖는 방으로 된다. 이 방은 실린더 용적의 약 0.3% 내지 5% 범위의 용적을 가지며, 실린더 내부에 발생하는 압력 맥동을 저감하는 작용을 하여, 소음이 낮은 압축기를 실현하는 효과를 낳는다. 토출 절결부(21)가 없는 경우에는 좁은 통로(26)의 한쪽 단부가 토출구에 개구된다.
하부의 토출 머플러(24b)에 토출된 냉매 가스는 실린더 블럭(7)에 형성된 토출 연통(連通) 구멍(27)을 경유하여, 상부의 토출 머플러(24a) 내에서, 실린더 블럭(7a)에서 압축된 냉매 가스와 합류하며, 그 후 밀폐 용기내에 토출된다. 이 가스는 전동기(2)를 냉각하여, 밀폐용기(1) 상부의 토출관(28)으로부터 토출된다.
다음으로, 본 발명의 전형적 실시예에 대해 설명한다.
실시예 1
도 3은 제 1 실시예에 있어서의 실린더 블럭(7)의 소결 성형 소재(31a)의 횡단면도이다. 소결 성형 소재(31a)는 거의 중앙에 형성된 실린더 구멍(8)을 갖고, 이 실린더 구멍(8)에 이어지는 직경 방향의 베인 홈(10)이 형성되어 있다. 또한, 베인 홈(10)과는 역 방향에 가공 기준 구멍(32)이 형성되어 있다. 소결 성형 소재(31a)의 재질은 철계 소결재이다. 철계의 합금 분말이 도 3의 형상의 금형에 주입되어, 축 방향(지면 직각)으로 가압되고, 그 후 소결되어 단단해진다. 이렇게 하여 소결 성형 소재(31a)가 제조된다.
분말을 확실히 가압하기 위해서, 소결 성형 소재(31a)의 외주에는 도 3에 나타내는 바와 같은 랜드(33)로 칭하는 작은 단차부(段差部)가 마련되어 있다. 도 4a는 도 3의 4A-4A선의 단면도이며, 도 4b는 도 3의 4B-4B선의 단면도를 나타낸다. 도 4a 및 도 4b에 도시하는 바와 같이, 랜드(33)의 최외주는 단부면(34)에 대하여 약간 움푹 패인 평탄부(35)를 갖고, 평탄부(35)와 단부면(34)은 사면(36)으로 연결되어 있다. 실린더 블럭(7)의 외주의 랜드 형상은 비교적 큰 형상을 갖고, 실린더 구멍(8) 및 베인 홈부(10)에 있어서의 랜드 형상은 작은 랜드 형상을 갖는다.
소결 성형 소재(31a)의 소성 후의 기밀을 확보하기 위해서, 스팀 처리가 소결 성형 소재(31a)에 처리된다. 그 후, 본 실시예의 소결 성형 소재(31a)는 기계 가공에 의해, 실린더 구멍(8)의 내경, 베인 홈(10) 및 단부면(34)이 마무리 가공된다.
소결 성형 소재(31a)는 0.2㎜ 정도의 치수 정밀도로 마무리되기 때문에 주철재에 비해, 거친 가공이 필요가 없고, 절삭 마진이 적어, 기계 가공 비용이 저감된다. 또한, 2기통 밀폐형 로터리 압축기에 있어서, 앞에서 말한 바와 같이 2개의 실린더 블럭(7a, 7b)은 서로 다른 형상을 갖지만, 소결 성형 소재(31a)는 기본으로 되는 베인 홈(10)과 실린더 구멍(8)을 갖기 때문에, 금형이 공용화되어, 생산성이 향상된다.
또, 실린더 구멍(8) 및 베인 홈부(10)의 절삭 마진의 크기는 도 4a의 2점쇄선으로 도시하는 바와 같이, 랜드가 없어질 정도의 크기가 좋다. 이 부분은 코너부가 고압과 저압의 밀봉부로 되기 때문에, 랜드는 남지 않는 것이 좋다. 그러나, 이 때문에 절삭 마진을 크게 했을 때, 재료비, 가공 비용이 증가한다. 따라서, 외측의 랜드를 크게 하고, 내측(실린더 구멍, 베인 홈)의 랜드를 작게 하여, 금형 수명의 균형을 이루고, 그 상태로 내측의 랜드 형상을 최소로 하는 것이 바람직하다.
실시예 2
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 있어서의 실린더 블럭(7)의 소결 성형 소재(31b)이다. 도 3의 실시예와 비교하여, 부착 구멍(37) 및 토출 연통 구멍(27)이 소결 성형 소재(31b)로 성형되어 있다. 2기통의 밀폐형 로터리 압축기의 상하의 부착 구멍(37)을 공통으로 하기 위해서는, 부착 볼트(16)는 2개의 실린더 블럭(7a, 7b)을 관통하고, 주 베어링(14) 또는 부 베어링(15)이 탭을 갖는 구성이 가장 간단하여, 비용 이점이 크다. 그러나, 긴 볼트는 조립성이 나쁘다. 이 때문에, 탭 아래 구멍은 소결 성형 소재(31b)에 의해 성형되고, 조립시에 상하의 실린더 블럭(7a, 7b)에 탭이 형성된다. 이에 의해, 조립성이 향상된다.
또한, 본 실시예에 있어서, 소결 성형 소재(31b)는 흡입 통로(20)를 갖는다. 흡입 통로(20)는 실린더 구멍(8)의 축 방향에 평행한 관통 구멍(38)과 이 관통 구멍(38)에 연결되어 실린더 구멍(8)으로 개구하는 연결 통로(39)와, 개구폭이 관통 구멍(38)의 직경보다 좁으며, 관통 구멍(38)의 중심 및 베인 홈(10)에 의해 개구된 개구부(40)를 갖는다. 이들 모두는 축 방향으로 관통한다. 이 때문에, 소결 성형 소재(31a)의 분말 성형이 가능해진다. 그와 함께, 충분한 통로 면적을 확보한 상태에서 개구부가 베인측에 위치해, 체적 효율의 향상을 도모할 수 있다.
도 6은 이 소결 성형 소재(31b)를 적용한 2기통의 밀폐형 로터리 압축기의 종단면도이다. 관통 구멍(38)에 상당하는 위치에서 중판(12)에 구멍(20c)이 형성되어 있다. 이에 의해, 제 1 및 제 2 실린더 블럭(7a, 7b)의 소결 성형 소재(31b)는 공통으로 사용할 수 있어, 생산성이 향상된다. 소결 성형 소재(31b)를 공통으로 실린더 블럭(7a, 7b)에 사용하기 위해, 밀폐용기(1)의 외부에서 냉매 가스를 흡입하는 흡입구(17)가 실린더 블럭(7a)에 형성된다. 이 경우에는, 관통 구멍(38)을 향해, 실린더 블럭(7a) 외측으로부터 구멍이 기계 가공에 의해 열려, 흡입구(17)가 형성된다. 또, 이 흡입구(17)는 실린더 구멍(8a)까지 관통시키더라도 좋다. 또한, 흡입구(17)가 상기 축 방향의 관통 구멍(38)의 위치에서 정지된 경우, 체적 효율은 더욱 높게 유지된다.
실시예 3
도 7은, 제 3 실시예에 있어서의 2기통의 밀폐형 로터리 압축기의 종단면도이다. 도면에 도시하는 바와 같이, 2기통의 밀폐형 로터리 압축기에 있어서, 밀폐용기(1)의 외부에서 냉매 가스를 흡입하는 흡입구(17)가 주 베어링(14)에 마련되고, 거기에서 흡입 가스가 분기된다. 이에 따라, 소결 성형 소재(31b)뿐만 아니라, 마무리 가공이 끝난 가공 완성품의 실린더 블럭(7)을 공통으로 사용할 수 있다. 또한, 생산성이 좋은 압축기가 제공된다. 흡입구(17)가 주 베어링(14)뿐만 아니라, 부 베어링(15), 중판(12)에 마련된 경우도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또, 부 베어링(15)에 흡입 구멍(17)을 마련하는 경우에는 횡형 압축기로 하는 구성이 바람직하다.
실시예 4
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 있어서의 실린더 블럭(7)의 소결 성형 소재(31c)이며, 다른 형식의 흡입 통로를 갖는다. 이 소결 성형 소재(31c)를 적용한 실시예의 2기통 밀폐형 로터리 압축기의 종단면도는 도 1에 나타내고 있기 때문에, 여기서는 도 5와의 차이점만을 설명한다. 도 8의 소결 성형 소재(31c)는 도 1의 상부의 제 1 실린더 블럭(7a)으로서 사용된다. 소결 성형 소재(31c)에서는 실린더 구멍(8), 베인 홈(10), 부착 구멍(37), 기준 구멍(32), 토출 연통 구멍(27)이 실선으로 도시하는 바와 같이 형성되어 있다. 점선으로 나타내는 흡입 통로(20)의 축 방향 관통 구멍 및 흡입 구멍(17)은 뒤에서 기계 가공에 의해 열린다. 이에 의해, 실린더 블럭(7a)을 구성하고 있다. 도 1에 나타내는 흡입 통로의 구성에서는 실린더 블럭(7a)과 실린더 블럭(7b)의 흡입 통로 형상이 상이하다. 그러나, 본 실시예의 실린더 블럭(7a, 7b)은 공통 부분만을 소결 성형 소재로 성형하고 있다. 이 때문에, 생산성이 향상된다.
한편, 도 1에서 설명한 바와 같이, 아래 실린더 블럭(7b)의 흡입구는 경사진 절결부(20b)를 갖는다. 이 절결부(20b)는 실린더 블럭(7b)의 중앙부까지 절결되고, 여기에서 실린더 구멍(8b)에 흡입 가스가 들어가 압축된다. 이 절결부(20b)는 적절한 개구 면적을 확보하며, 게다가 베인에 위치하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 체적 효율이 향상된다. 따라서, 절결부(20b)는 가늘고 세로로 긴 형상이 바람직하다. 또한, 윗쪽에서 흐르는 가스를 부드럽게 실린더 구멍(8)내로 유도해 주는 것이 바람직하며, 이 구성에 의해 유체 저항이 감소하여, 흡입 가스의 과열이 방지된다. 또한, 체적 효율이 향상된다. 이들을 종합하여, 실린더(7b)의 축 방향의 길이의 1/3 내지 2/3 영역까지 개구되는 경사진 절결부가 형성되어 있다.
또한, 경사진 절결부(20b)는 가공 워크(work)의 방향을 바꿀 필요가 있기 때문에, 기계 가공을 하기 어렵다. 실린더 블럭(7a, 7b)의 소재 공통성을 희생하고, 이 절결부(20b)를 소결 성형 소재의 상태로 성형하기 위해서는, 도 1에 나타내는 절결부의 바닥부(41)인 실린더 구멍(8)의 교선이 75° 내지 90° 범위로 해야한다. 이에 의해, 가압시에 분말로 압력을 가할 수 있으므로 성형품의 밀도의 저하가 방지된다.
실시예 5
도 9는 본 발명의 제 5 실시예에 있어서의 실린더 블럭(7)의 소결 성형 소재(31c)이다. 여기서는 본 실시예에 있어서의 실린더 블럭(7)의 토출구의 주변부에 대하여 설명한다. 실선으로 나타내는 소결 성형 소재(31d)는 다른 실시예와 같이 실린더 구멍(8), 베인 홈(10), 부착 구멍(37), 기준 구멍(32), 토출 연통 구멍(27)을 갖는다. 베인 홈(10)의 좌측 파선의 원은 주 베어링(14) 또는 부 베어링(15)에 마련된 토출구(22)의 위치를 나타낸다. 이 원의 실린더 블럭측의 반원은 토출 가스의 통로이며, 실린더 블럭(7)에 비스듬히 절결되어 있는 토출 절결부(21)이다. 도 1의 설명에서 말했듯이 상하의 실린더 블럭(7a, 7b) 각각의 토출 방향이 서로 다르다. 따라서, 이 절결부(21)는 소결 성형 소재(31d)에 의해 성형되는 것이 아니라, 이후의 기계 가공에 의해 형성된다. 이에 의해 실린더 블럭(7a, 7b)이 구성된다.
이 절결부(21) 근방의 실린더 블럭(7)의 단부면에는 작은 방(25)과 좁은 통로(26)를 갖는 공명실이 소결 형틀 의해 비교적 얕게 형틀 성형되어 있고, 좁은 통로(25)는 토출 절결부(21)에 연통하고 있다. 실린더 블럭(7) 단부면의 작은 방(25)은 주 베어링(14) 또는 부 베어링(15)으로 덮여지고, 일정한 용적을 갖는 방을 형성한다. 이 방은 실린더 용적의 약 0.3% 내지 5% 범위의 용적을 가지고, 실린더 내부에 발생하는 압력 맥동을 저감하는 작용을 하여, 소음이 낮은 압축기를 실현하는 효과를 얻을 수 있다.
또, 좁은 통로(26)는 기계 가공에 의해 형성되는 것도 가능하다. 그 좁은 통로(26)는 실린더 구멍(8) 바로 앞에서 멈추도록 형틀 성형하는 공정과, 그 후 기계 가공에 의해 토출 절결부(21)를 형성하는 공정을 갖고, 이들이 연결 가능하도록 형성된다. 즉, 실린더 블럭의 양단부면에 초기부터, 작은 방(25)과 좁은 통로(26)로 이루어지는 공명실을 소결 형틀 성형해 두고, 그 후 사용하는 토출 방향만큼 절결부를 가공하여 공명실과 연통한다. 다른쪽은 베어링을 뚜껑으로 하는 밀실로 된다. 그 때문에, 가스가 윗쪽으로 토출하는 경우, 및 아래쪽으로 토출하는 경우 등 쌍방에 있어서, 공통으로 실린더 블럭(7)의 소결 성형 소재(31d)를 사용할 수 있으므로, 생산 효율이 좋은 압축기를 얻을 수 있다.
또한, 이 구성에서는 2피스톤의 경우 상하의 실린더 블럭의 공용화를 도모할 수 있을 뿐만 아니라, 1피스톤의 압축기에 있어서도 윗쪽으로 토출하는 압축기와 아래쪽으로 토출하는 압축기의 부품의 공통화를 도모할 수 있다.
실시예 6
도 10은 본 발명의 제 6 실시예에 있어서의 실린더 블럭(7)의 소결 성형 소재(31e)이다. 본 실시예는 도 9의 실시예와 비교하면, 토출 절결부(21)가 형성되지 않는다. 본 실시예의 설명은 도 9와의 차이점만을 설명한다. 도 10에 있어서, 도 9와 마찬가지로 파선의 원은 주 베어링(14) 또는 부 베어링(15)에 마련된 토출구(22)의 위치를 나타낸다. 이 토출구(22) 근방의 실린더 블럭(7)의 단부면에, 작은 방(25)과 좁은 통로(26)로 이루어지는 공명실이 소결 형틀로 비교적 얕게 형틀 성형되어 있다. 작은 방에서 나오는 좁은 통로는 실린더 구멍(8)의 바로 앞에서 멈추도록 형상을 성형하고 있고, 그 통로는 파선의 토출구(22)와 연통하는 위치 관계에 있다. 도 10과 도 9의 차이는 토출 절결부(21)를 가지지 않는다. 토출구(22)가 실린더 구멍(8)측 방향에 위치하는 것에 의해, 용량이 작은 (흐르는 냉매 가스량이 적음) 압축기에 있어서는, 토출 절결부가 형성되지 않더라도, 큰 흐름 저항이 발생하지 않는다.
이러한 압축기의 경우에는 도 9에서도 언급한 바와 같이, 실린더 블럭(7)의 양단부면에 초기부터, 작은 방(25)과 좁은 통로(26)로 이루어지는 공명실을 소결 형틀 성형에 의해 형성해 두면 좋다. 사용하는 토출 방향으로만 토출구(22)가 형성되어 공명실과 연통하고, 다른쪽은 베어링으로 밀폐된 밀실로 된다. 이 때문에, 윗쪽으로 토출하는 경우와, 아래쪽으로 토출하는 경우 등 쌍방에 있어서 동일한 실린더 블럭(7)을 공통으로 사용할 수 있어, 양호한 생산 효율을 갖는 압축기를 얻을 수 있다.
또한 이 구성에 있어서, 2피스톤의 경우 상하의 실린더 블럭의 공용화를 도모할 수 있을 뿐만 아니라, 1피스톤의 압축기에 있어서도 윗쪽으로 토출하는 압축기와 아래쪽으로 토출하는 압축기의 부품의 공통화를 도모할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 사용되는 냉매, 냉동기유(42)는 특히 한정되지 않는다. 예컨대, 사용되는 냉매가 하이드로플루오르 카본(HFC)이다. 사용하는 냉동기유(42)는 작은 극성을 갖는 분자 구조이다. 이러한 재료를 사용했을 때, 큰 체적을 가지는 실린더 블럭을 소결로 제작하고, 빈 구멍에 가공유 등이 남더라도 극성이 작은 분자 구조의 냉동기유(42)는 가공유와 용합한다. 이 때문에 모세관 튜브 등이 폐색되는 것이 방지된다.
예컨대, 사용하는 냉동기유(42)가 하드 알킬 벤젠을 주체로 한 합성유이다. 이 경우, 냉동기유(42)는 극성이 작은 분자 구조를 갖는다. 이 때문에, 큰 체적을 가지는 실린더 블럭을 소결에 의해 제조했을 때, 빈 구멍에 가공유 등이 남더라도, 냉동기유(42)와 가공유가 용합한다. 이 때문에, 모세관 튜브 등이 폐색하는 것이 방지된다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
이상과 같이, 본 발명의 구성에 의하면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다. 가공 공정수가 적고, 저렴한 비용을 가지는 밀폐형 압축기를 얻을 수 있다. 압축 기구부와 밀폐용기의 고정부가 실린더 블럭을 제외하는 부재라는 구성에 의해, 실린더 블럭으로서, 용접이 곤란한 소결 철을 사용할 수 있게 되므로, 실린더의 가공 공정수가 감소하여 비용이 저렴하게 된다. 2개의 실린더 블럭을 제조하기 위해서 공통의 동일한 금형을 사용할 수 있게 되므로 비용이 저렴하게 된다. 본 발명의 흡입 통로에 의해, 체적 효율이 향상된다. 공명실로서의 작은 방을 설치하는 것에 의해, 소음이 저감된다. 압축실을 형성하는 코어 부분에 랜드가 남지 않는 구성에 의해, 냉매의 누설이 방지되어, 높은 효율을 가지는 압축기를 얻을 수 있다. 실린더 블럭이 소결에 의해 제작된 구성에 있어서도, 냉동기유나 가공유에 기인하는 모세관 튜브의 폐색이 방지된다.

Claims (49)

  1. (a) 압축 요소와, 회전축과, 주 베어링과, 부 베어링을 갖는 압축 기구부로서,
    상기 압축 요소는 실린더 블럭과, 피스톤과, 베인을 갖고,
    상기 실린더 블럭은, 실린더 구멍과, 베인 홈을 가지며,
    상기 베인 홈은 직경 방향으로 상기 실린더 구멍에 연결되고,
    상기 피스톤은 상기 실린더 구멍내에서 편심해 회전하며,
    상기 베인은, 상기 베인 홈내를 상기 피스톤에 접하면서 왕복 운동하고,
    상기 회전축은, 상기 피스톤을 180° 위상을 다르게 하여 구동하는 편심부를 가지며,
    상기 주 베어링 및 상기 부 베어링은 상기 실린더 구멍의 단부면을 막음과 동시에 상기 회전축을 지지하는, 상기 압축 기구부와;
    (b) 전동기와;
    (c) 상기 압축 기구부와 상기 전동기를 수납하는 밀폐 용기를 구비하고,
    상기 실린더 블럭은 소결 철이며,
    상기 압축 기구부는 상기 실린더 블럭을 제외하는 영역에서 상기 밀폐용기에 용접 고정되어 있는
    밀폐형 로터리 압축기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 압축 기구는 중판을 더 구비하며,
    상기 실린더 블럭은 제 1 실린더 블럭과 제 2 실린더 블럭을 갖고,
    상기 중판은 상기 제 1 실린더 블럭과 상기 제 2 실린더 블럭간에 설치되며,
    상기 제 1 실린더 블럭과 상기 제 2 실린더 블럭은 동일 형상을 갖는 소결 성형 소재의 기계 가공에 의해 형성된 형상을 갖는
    밀폐형 로터리 압축기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 실린더 블럭의 소결 성형 소재는 성형된 상기 실린더 구멍과 상기 베인 홈을 갖는
    밀폐형 로터리 압축기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 실린더 블럭의 상기 소결 성형 소재는 성형된 부착 구멍을 더 갖는
    밀폐형 로터리 압축기.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 실린더 블럭의 소결 성형 소재는 성형된 흡입 통로를 더 갖는
    밀폐형 로터리 압축기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 흡입 통로는,
    상기 실린더 구멍의 축 방향에 평행하게 관통하는 관통 구멍과,
    상기 관통 구멍에 연결되어 상기 실린더 구멍으로 개구되는 연결 통로와,
    상기 관통 구멍의 중심으로부터 상기 베인 홈측의 위치에 개구된 개구부를 갖고,
    상기 개구부는 상기 관통 구멍의 직경보다 좁은 개구폭을 갖는
    밀폐형 로터리 압축기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 압축 기구부는 흡입구를 갖고,
    상기 흡입구는 상기 밀폐용기의 외부에서 냉매 가스를 흡입하며,
    상기 흡입구는 상기 주 베어링, 상기 중판 및 상기 부 베어링으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 적어도 하나에 형성되어 있는
    밀폐형 로터리 압축기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 실린더 블럭과 상기 제 2 실린더 블럭은 서로 동일한 형상을 갖는
    밀폐형 로터리 압축기.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 실린더 블럭과 상기 제 2 실린더 블럭중 적어도 하나는, 상기 밀폐용기의 외부에서 냉매 가스를 흡입하는 흡입구를 갖는
    밀폐형 로터리 압축기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 흡입구는 상기 실린더 구멍에 직경 방향으로 관통하는 구멍을 갖고,
    상기 구멍은 상기 실린더 블럭의 상기 소결 성형 소재에 상기 실린더 블럭의 외측으로부터의 가공에 의해 형성된 기계 가공 구멍인
    밀폐형 로터리 압축기.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 흡입구는 상기 실린더 블럭의 상기 소결 성형 소재에 형성된 구멍을 갖고,
    상기 구멍은 기계 가공에 의해 형성된 기계 가공 구멍이며,
    상기 구멍은, 상기 흡입구에는 상기 실린더 블럭의 외측으로부터 상기 흡입 통로의 관통 구멍에 연결되고, 또한 상기 실린더 구멍에는 연결되지 않는
    밀폐형 로터리 압축기.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 압축 기구부는 압축 냉매를 방출하는 토출구를 갖고,
    상기 토출구는, 상기 주 베어링에 형성된 제 1 토출구와, 상기 부 베어링에 형성된 제 2 토출구를 가지며,
    상기 토출구는 기계 가공에 의해 형성된 기계 가공 구멍이고,
    상기 토출구는 축 방향에서 보면 상기 실린더 구멍의 내측과 외측에 위치하며,
    상기 토출구의 외측 부분에 위치하는 상기 실린더 블럭이 경사된 절결부를 갖는
    밀폐형 로터리 압축기.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 압축 기구부는 상기 주 베어링과 상기 중판과 상기 부 베어링으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 적어도 하나에 용접 고정되어 있는
    밀폐형 로터리 압축기.
  14. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 실린더 블럭과 상기 제 2 실린더 블록 중 하나는 흡입구를 갖고,
    상기 흡입구는 상기 실린더 구멍에 직경 방향으로 관통하는 관통 구멍을 가지며,
    상기 흡입구는 상기 실린더 블럭의 외측으로부터 기계 가공에 의해 개방되며,
    상기 관통 구멍은 상기 흡입구와 교차하는 축 방향으로 형성되며,
    상기 중판은 상기 관통 구멍에 연결되는 연결 구멍을 갖고,
    상기 흡입구는 경사진 절결부를 가지며,
    상기 절결부는 다른쪽 상기 실린더 블럭의 상기 흡입구에 상기 연결 구멍과 연결되도록 형성되어 있는
    밀폐형 로터리 압축기.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 경사진 절결부는, 다른쪽 실린더 블럭의 상기 흡입구에 상기 연결 구멍과 연결되고,
    상기 경사진 절결부는 상기 실린더 블럭의 축 방향 길이의 1/3 내지 2/3 범위에 형성되어 있는
    밀폐형 로터리 압축기.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 경사진 절결부와 상기 실린더 구멍과의 교선이 75° 내지 90° 범위에 있는
    밀폐형 로터리 압축기.
  17. (a) 압축 요소와, 회전축과, 주 베어링과, 부 베어링을 갖는 압축 기구부로서,
    상기 압축 요소는 실린더 블럭과, 피스톤과, 베인을 갖고,
    상기 실린더 블럭은 실린더 구멍과, 베인 홈을 가지며,
    상기 베인 홈은 직경 방향으로 상기 실린더 구멍에 연결되고,
    상기 피스톤은 상기 실린더 구멍내에서 편심해 회전하고,
    상기 베인은 상기 베인 홈내를 상기 피스톤에 접하면서, 왕복 운동하고,
    상기 회전축은 상기 피스톤을 180° 위상을 다르게 하여 구동하는 편심부를 가지며,
    상기 주 베어링과 상기 부 베어링은 상기 실린더 구멍의 단부면을 막음과 동시에 상기 회전축을 지지하고,
    상기 실린더 블럭은 제 1 실린더 블럭과 제 2 실린더 블럭을 갖고,
    상기 실린더 블럭은 상기 실린더 블럭의 축 방향 단부면에 좁은 통로를 가지며,
    상기 주 베어링과 상기 부 베어링 중 적어도 하나는 토출구를 갖는, 상기 압축 기구부와;
    (b) 전동기와;
    (c) 상기 압축 기구부와 상기 전동기를 수납하는 밀폐용기를 구비하고,
    상기 압축 기구는 중판을 더 갖고,
    상기 중판은, 상기 제 1 실린더 블럭과 상기 제 2 실린더 블럭간에 설치되고,
    상기 실린더 블럭은 소결 철이며,
    상기 압축 기구부는 상기 주 베어링에 있어서 상기 밀폐용기에 용접 고정되며,
    상기 실린더 블럭은 작은 방을 더 갖고,
    상기 작은 방은 상기 주 베어링과 상기 부 베어링 중 하나의 단부면 방향에 형성되고,
    상기 작은 방은 상기 실린더 블럭의 축 방향 단부면에 있어서, 상기 토출구의 근방에 상기 좁은 통로에 의해 연결되어 있는
    밀폐형 로터리 압축기.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 작은 방은 (상기 소결 성형 소재일 때) 상기 실린더 블럭의 축 방향 단부면에 있어서, 상기 토출구의 근방에 상기 좁은 통로에 의해 연결되는
    밀폐형 로터리 압축기.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 작은 방과 상기 좁은 통로 쌍방은 (상기 소결 성형 소재일 때) 상기 실린더 블럭의 축 방향 단부면에 형성되고,
    상기 작은 방은 상기 토출구의 근방에 상기 좁은 통로에 의해 연결되어 있는
    밀폐형 로터리 압축기.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 작은 방과 상기 좁은 통로 쌍방이, (상기 소결 성형 소재일 때) 상기 실린더 블럭의 축 방향 단부면에 형성되고,
    상기 실린더 블럭은 토출 절결부를 갖고,
    상기 작은 방은, 상기 좁은 통로에 의해 상기 토출 절결부에 연결되어 있는
    밀폐형 로터리 압축기.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 작은 방과 상기 좁은 통로 쌍방이, (상기 소결 성형 소재 일 때) 상기 실린더 블럭의 축 방향 단부면에 형성되고,
    (상기 소결 성형 소재일 때 형성되는) 상기 좁은 통로는, 상기 작은 방에 연결된 제 1 단부와, 상기 실린더 구멍 바로 앞에서 멈춰 상기 실린더 구멍에 연통하지 않는 제 2 단부를 갖는
    밀폐형 로터리 압축기.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 토출 절결부는 상기 실린더 블럭을 기계 가공하는 것에 의해 형성된 기계 가공부이며,
    (상기 좁은 통로는 상기 소결 성형 소재일 때에 형성됨) 상기 좁은 통로는, 상기 작은 방에 연결되는 제 1 단부와, 상기 토출 절결부에 연결되는 제 2 단부를 갖는
    밀폐형 로터리 압축기.
  23. 제 17 항에 있어서,
    상기 작은 방과 상기 좁은 통로 쌍방이 (상기 소결 성형 소재일 때에) 상기 실린더 블럭의 축 방향 단부면에 형성되고,
    상기 좁은 통로(상기 소결 성형 소재일 때에 형성됨)는 상기 작은 방에 연결되는 제 1 단부와, 상기 토출구에 연결되는 제 2 단부를 갖는
    밀폐형 로터리 압축기.
  24. 제 17 항에 있어서,
    상기 작은 방과 상기 좁은 통로 쌍방이 (상기 소결 성형 소재일 때에) 상기 실린더 블럭의 축 방향 단부면에 형성되고,
    상기 작은 방은 상기 베어링에 의해 폐쇄된 공간을 형성한 제 1 단부와, 상기 토출구의 근방에서 상기 좁은 통로에 연결되는 제 2 단부를 갖는
    밀폐형 로터리 압축기.
  25. 제 2 항에 있어서,
    상기 실린더 블럭은 작은 방과 좁은 통로를 더 갖고,
    상기 작은 방과 상기 좁은 통로 쌍방이 (상기 소결 성형 소재일 때에) 상기 실린더 블럭의 축 방향 단부면에 형성되고,
    상기 작은 방은 상기 베어링에 의해 폐쇄된 제 1 단부와, 상기 토출구의 근방에서 상기 좁은 통로에 연결되는 제 2 단부를 갖는
    밀폐형 로터리 압축기.
  26. (a) 압축 요소와, 회전축과, 주 베어링과, 부 베어링을 갖는 압축 기구부로서,
    상기 압축 요소는 실린더 블럭과, 피스톤과, 베인을 갖고,
    상기 실린더 블럭은 실린더 구멍과, 베인 홈을 가지며,
    상기 베인 홈은 직경 방향으로 상기 실린더 구멍에 연결되고,
    상기 피스톤은 상기 실린더 구멍내에서 편심해 회전하고,
    상기 베인은 상기 베인 홈내를 상기 피스톤에 접하면서 왕복 운동하며,
    상기 회전축은 상기 피스톤을 180° 위상을 다르게 하여 구동하는 편심부를 가지며,
    상기 주 베어링과 상기 부 베어링은 상기 실린더 구멍의 단부면을 막음과 동시에, 상기 회전축을 지지하는, 상기 압축 기구부와;
    (b) 전동기와;
    (c) 상기 압축 기구부와 상기 전동기를 수납하는 밀폐용기를 구비하고,
    상기 실린더 블럭은 소결 철이며,
    상기 압축 기구부는 상기 주 베어링에서 상기 밀폐용기와 용접 고정되고,
    상기 실린더 블럭은 소결 성형 소재의 기계 가공에 의해 형성되고,
    상기 소결 성형 소재는 랜드와, 적어도 상기 실린더 구멍과 상기 베인 홈을 갖고,
    상기 랜드는 평탄부와, 상기 평탄부에 이어지는 사면을 갖고,
    상기 평탄부는 상기 실린더 구멍과 상기 베인 홈의 상기 실린더 블럭의 단부면과의 교선부가 약간 움푹 패이도록 형성되며,
    상기 랜드는 그 후, 상기 실린더 구멍과 상기 베인 홈과 단부면을 절삭 가공하는 것에 의해 제거되는 부분을 갖는
    밀폐형 로터리 압축기.
  27. 제 1 항에 있어서,
    상기 압축 기구부는 냉매와 냉동기유를 더 가지며,
    상기 냉매는 하이드로플루오르 카본을 함유하고,
    상기 냉동기유는 하이드로플루오르 카본에 대해 적은 상용성(相溶性)을 갖는
    밀폐형 로터리 압축기.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 냉동기유가 하드 알킬 벤젠을 주체로 한 합성유를 갖는
    밀폐형 로터리 압축기.
  29. (a) 압축 요소와, 회전축과, 베어링을 갖는 압축 기구부로서,
    상기 압축 요소는 실린더 블럭과, 피스톤과, 베인을 갖고,
    상기 실린더 블럭은 실린더 구멍과, 베인 홈을 가지는, 상기 압축 기구부와;
    (b) 전동기와;
    (c) 상기 압축 기구부와 상기 전동기를 수납하는 밀폐용기를 구비하며,
    상기 실린더 블럭은 소결 금속이고,
    상기 압축 기구부는 상기 실린더 블럭을 제외하는 영역에 있어서, 상기 밀폐용기에 용접에 의해 고정되어 있는
    밀폐형 로터리 압축기.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 압축 기구는 중판을 더 포함하며,
    상기 실린더 블럭은 제 1 실린더 블럭과 제 2 실린더 블럭을 갖고,
    상기 중판은, 상기 제 1 실린더 블럭과 상기 제 2 실린더 블럭간에 설치되어 있는
    밀폐형 로터리 압축기.
  31. 제 30 항에 잇어서,
    상기 제 1 실린더 블럭과 상기 제 2 실린더 블럭은 동일 형상의 소결 성형 소재의 기계 가공에 의해 형성된 형상을 갖는
    밀폐형 로터리 압축기.
  32. 제 29 항에 있어서,
    상기 베어링은 토출구를 갖고,
    상기 실린더 블럭은 상기 베어링의 단부면의 방향에 형성된 공명실을 더 가지며,
    상기 공명실은 상기 실린더 블럭의 축 방향 단부면에 있어서, 상기 토출구의 근방에 연통되어 있는
    밀폐형 로터리 압축기.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 공명실은 작은 방과 좁은 통로를 갖고,
    상기 작은 방은 상기 좁은 통로에 의해, 상기 토출구의 근방에 연통되어 있는
    밀폐형 로터리 압축기.
  34. 제 29 항에 있어서,
    상기 소결 금속은 소결 철인
    밀폐형 로터리 압축기.
  35. 제 30 항에 있어서,
    상기 베어링은 주 베어링과, 부 베어링을 갖고,
    상기 주 베어링과 상기 부 베어링은 상기 중판을 중심으로 하여 서로 반대 방향에 설치되어 있는
    밀폐형 로터리 압축기.
  36. 제 29 항에 있어서,
    상기 베어링은 주조 금속을 갖고,
    상기 주조 금속의 베어링의 외주부가 상기 밀폐용기의 내주부에 용접되어 있는
    밀폐형 로터리 압축기.
  37. 밀폐형 로터리 압축기의 제조 방법에 있어서,
    상기 밀폐형 로터리 압축기는,
    (i) 압축 요소와, 회전축과, 베어링을 갖는 압축 기구부로서,
    상기 압축 요소는 실린더 블럭과, 피스톤과, 베인을 갖고,
    상기 실린더 블럭은 실린더 구멍과, 베인 홈을 가지며,
    상기 베어링은 상기 실린더 구멍의 단부면을 막음과 동시에 상기 회전축을 지지하는, 상기 압축 기구부와;
    (ii) 전동기와;
    (iii) 상기 압축 기구부와 상기 전동기를 수납하는 밀폐용기를 구비하고,
    상기 제조 방법은,
    (a) 소결 금속을 사용하여, 상기 실린더 블럭의 소결 성형 소재를 성형하는 공정과,
    (b) 상기 압축 기구부의 실린더 블럭을 제외하는 영역과, 상기 밀폐용기를 용접하여, 상기 압축 기구부를 상기 밀폐용기에 고정하는 공정을 포함한
    밀폐형 로터리 압축기의 제조 방법.
  38. 제 37 항에 있어서,
    (c) 주조 금속에 의해, 상기 베어링을 형성하는 공정을 더 구비하고,
    상기 압축 기구부를 상기 밀폐용기에 고정하는 공정은, 상기 베어링의 외주부를 상기 밀폐용기의 내주부에 용접하는 공정을 갖는
    밀폐형 로터리 압축기의 제조 방법.
  39. 제 37 항에 있어서,
    상기 실린더 블럭은 제 1 실린더 블럭과 제 2 실린더 블럭을 갖고,
    상기 베어링은 주 베어링과 부 베어링을 가지며,
    상기 주 베어링은 주조 금속에 의해 제작되고,
    상기 압축 기구부를 상기 밀폐용기에 고정하는 공정은, 상기 주 베어링의 외주부를 상기 밀폐용기의 내주부에 용접하는 공정을 갖는
    밀폐형 로터리 압축기의 제조 방법.
  40. 제 37 항에 있어서,
    상기 실린더 블럭은 제 1 실린더 블럭과 제 2 실린더 블럭을 갖고,
    상기 실린더 블럭의 소결 성형 소재를 성형하는 공정은,
    제 1 주조형을 이용함으로써, 제 1 소결 소재를 성형하는 공정과,
    제 2 주조형을 이용함으로써, 제 2 소결 소재를 성형하는 공정을 가지며,
    상기 제 1 주조형과 상기 제 2 주조형은 동일 형상을 갖는
    밀폐형 로터리 압축기의 제조 방법.
  41. 제 37 항에 있어서,
    상기 소결 성형 소재를 기계 가공하여, 상기 실린더 블럭을 형성하는 공정을 더 갖는
    밀폐형 로터리 압축기의 제조 방법.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 실린더 블럭은 제 1 실린더 블럭과 제 2 실린더 블럭을 갖고,
    상기 실린더 블럭의 소결 성형 소재를 성형하는 공정은,
    제 1 주조형을 이용함으로써 제 1 소결 성형 소재를 성형하는 공정과, 제 2주조형을 이용함으로써 제 2 소결 성형 소재를 성형하는 공정을 가지며, 상기 제 1 주조형과 상기 제 2 주조형은 동일 형상을 갖고,
    상기 소결 성형 소재를 기계 가공하여 상기 실린더 블럭을 형성하는 공정은,
    상기 제 1 소결 성형 소재를 기계 가공하여 상기 제 1 실린더 블럭을 형성하는 공정과, 상기 제 2 소결 성형 소재를 기계 가공하여 상기 제 2 실린더 블럭을 형성하는 공정을 갖는
    밀폐형 로터리 압축기의 제조 방법.
  43. 제 37 항에 있어서,
    상기 소결 성형 소재는 상기 실린더 구멍과 상기 베인 홈과, 부착 구멍과, 흡입 통로로 이루어지는 그룹에서 선택되는 적어도 하나를 갖는
    밀폐형 로터리 압축기의 제조 방법.
  44. 제 37 항에 있어서,
    상기 제조 방법은 상기 소결 성형 소재에, 기계 가공에 의해, 흡입구를 형성하는 공정을 더 포함한
    밀폐형 로터리 압축기의 제조 방법.
  45. 제 37 항에 있어서,
    상기 실린더 블럭은 작은 방과 좁은 통로를 갖는 공명실을 가지며,
    상기 공명실은, 상기 실린더 블럭의 소결 성형 소재를 성형하는 공정시에 형성되는
    밀폐형 로터리 압축기의 제조 방법.
  46. 제 45 항에 있어서,
    상기 실린더 블럭은 토출 절결부를 갖고,
    상기 방법은 상기 실린더 블럭을 기계 가공하여, 상기 토출 절결부를 형성하는 공정을 더 포함하는
    밀폐형 로터리 압축기의 제조 방법.
  47. 제 37 항에 있어서,
    상기 소결 금속은 소결 철인
    밀폐형 로터리 압축기의 제조 방법.
  48. 제 37 항에 있어서,
    상기 압축 기구부는 하이드로플루오르 카폰 냉매와 하드 알킬 벤젠 냉동기유를 갖는
    밀폐형 로터리 압축기의 제조 방법.
  49. 제 41 항에 있어서,
    상기 소결 성형 소재는 상기 실린더 구멍과 상기 베인 홈을 갖고,
    상기 소결 성형 소재는 상기 실린더 블럭의 외주 단부면에 형성된 평탄부와 상기 평탄부에 이어지는 사면을 가지는 랜드를 더 가지며,
    상기 기계 가공을 하는 공정은 상기 랜드를 절삭하여, 상기 랜드를 제거하는 공정을 갖는
    밀폐형 로터리 압축기의 제조 방법.
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