KR100455197B1 - 밀폐형 압축기의 토출가스 안내구조 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 토출가스 안내구조는 일정량의 오일을 채운 케이싱과, 흡입구를 구비하여 케이싱의 하반부에 고정하는 실린더와, 실린더의 내부공간을 복수 개의 밀폐공간으로 구획하는 구획판과, 구획판에 구동력을 전달하도록 전동기구부의 회전자와 구획판에 함께 결합하는 회전축과, 구획판에 압접하여 밀폐공간을 각각 흡입공간과 압축공간으로 전환하는 복수 개의 베인과, 회전축과 구획판을 미끄럼 지지하도록 실린더의 상하 양측에 결합하는 상부베어링플레이트 및 하부베어링플레이트와, 각 베어링플레이트의 토출구를 수용하도록 결합하여 양쪽 토출가스의 소음을 감쇠하는 상부머플러 및 하부머플러를 포함한 밀폐형 압축기에 있어서, 하부베어링플레이트의 토출구를 통해 하부머플러로 토출한 토출가스가 상부베어링플레이트를 통해 케이싱의 내부로 토출되도록 상기 하부베어링플레이트와 실린더 그리고 상부베어링플레이트를 연속으로 관통하는 토출유로를 형성하되 그 토출유로의 출구는 상부머플러의 외곽에 형성함으로써, 회전축의 길이를 하부머플러 보다 짧거나 동일하게 형성하여 재료비용을 줄일 수 있고 모터의 입력을 줄여 압축기 효율을 높일 수 있으며 회전축의 굽힘모멘트를 낮춰 압축기의 진동 소음을 줄일 수 있다.

Description

밀폐형 압축기의 토출가스 안내구조{DISCHARGE GAS GUIDE STRUCTURE FOR ENCLOSED COMPRESSOR}

본 발명은 실린더의 내부공간을 복수 개의 밀폐공간으로 구획하는 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 특히 압축가스의 토출유로를 상향으로 형성하여 압축기구부의 하반부가 오일에 잠길 수 있도록 한 밀폐형 압축기의 토출가스 안내구조에 관한 것이다.

일반적으로 베인식 압축기는 회전체에 베인을 압접시켜 실린더의 내부공간을 흡입영역과 압축영역으로 구획한 상태에서 회전체를 회전하여 상기 흡입영역과 압축영역을 서로 연속적으로 바꾸면서 유체를 흡입 압축 토출하도록 하는 것이다.

이러한 베인식 밀폐형 압축기는 케이싱의 내측 상부에 동력을 발생하도록 설치하는 고정자와 회전자로 된 전동기구부와, 전동기구부의 하부에 회전자와 연결하여 유체를 흡입 압축 토출하도록 설치하는 압축기구부로 구성하고 있다.

도 1은 종래 베인식 밀폐형 압축기의 압축기구부를 보인 종단면도이다.

이에 도시한 바와 같이 종래 베인식 밀폐형 압축기의 압축기구부는 냉매가스를 흡입 압축하기 위한 내부공간을 구비하여 케이싱(1)의 하반부에 고정하는 실린더(2)와, 실린더(2)의 상면과 하면에 각각 고정하여 함께 실린더(2)의 내부공간(V)을 형성하는 상부베어링플레이트(3A) 및 하부베어링플레이트(3B)와, 전동기구부의 회전자에 결합하는 동시에 각각의 베어링 플레이트(3A,3B)에 관통 결합하여 전동기구부의 동력을 압축기구부에 전달하는 회전축(4)과, 회전축(4)에 결합하거나 또는일체로 성형하여 실린더(2)의 내부공간을 제1 공간(S1) 및 제2 공간(S2)으로 구획하도록 정현파 모양으로 형성하는 구획판(5)과, 구획판(5)의 양면에 각각 하단 및 상단을 접촉하여 회전축(4)의 회전시 각각의 공간(S1)(S2)을 흡입영역 및 압축영역으로 구획하는 제1 베인(6A) 및 제2 베인(6B)과, 각 베인(6A)(6B)을 탄력 지지하는 제1 스프링 조립체(7A) 및 제2 스프링 조립체(7B)와, 상부베어링플레이트(3A)와 하부베어링플레이트(3B)의 외곽면에 설치하여 각 공간(S1)(S2)에서 토출하는 압축가스를 토출소음을 감쇠하는 상부머플러(8A) 및 하부머플러(8B)를 포함하고 있다.

실린더(2)는 그 중앙부에 구획판(5)에 의해 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)으로 나뉘는 내부공간(V)을 원형으로 형성하고, 내부공간(V)의 바깥쪽에는 상기한 하부베어링플레이트(3B)를 통해 실린더(2)의 하측으로 토출한 토출가스가 실린더(2) 상측에 연통한 토출관(미도시)으로 유도할 수 있도록 가스통로(2b)를 여러 개 형성하고 있다.

상부베어링플레이트(3A)와 하부베어링플레이트(3B)에는 회전축(4)을 지지하는 베어링구멍(3a)(3a)을 중앙에 각각 형성하고, 베어링구멍(3a)(3a)의 일측에는 각각의 베인(6A)(6B)이 상하로 이동할 수 있도록 베인슬롯(3b)(3b)을 동일 수직선상에 형성하며, 베인슬롯(3b)(3b)의 각 일 측에는 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)에서 압축된 가스를 상부머플러(8A)와 하부머플러(8B)에 각각 토출하기 위한 토출구(3c)(3c)를 상하로 대칭되게 형성하고 있다.

상부머플러(8A)와 하부머플러(8B)에는 각각 상부베어링플레이트(3A)와 하부베어링플레이트(3B)의 토출구(3c)(3c)를 통과한 토출가스를 케이싱(1)의 내부로 안내하는 토출구멍(8a)(8b)을 형성하고 있다. 이 중 하부머플러(8B)는 토출구멍(8b)이 케이싱(1)내 오일에 잠기는 것을 방지하도록 적어도 케이싱(1)내 오일의 수위 보다는 높게 위치하도록 형성하고 있다.

도면중 미설명 부호인 4a는 오일유로, DP는 토출관이다.

상기와 같은 종래 압축기는 다음과 같이 동작한다.

즉, 전동기구부에 전원을 인가하여 회전자가 회전하면, 회전자에 결합한 회전축(4)이 구획판(5)에 회전력을 전달하여 그 구획판(5)과 함께 어느 한 방향으로 회전하고, 구획판(5)의 상하 양 측면에 각각 접촉한 베인(6A,6B)이 구획판(5)의 높낮이를 따라 상하 서로 반대방향으로 왕복하면서 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)의 용적이 가변하며, 이와 함께 제1 공간(S1) 및 제2 공간(S2)으로 새로운 유체를 동시에 흡입하였다가 압축하고, 이후 구획판(5)의 상사점 또는 하사점이 토출개시점에 도달하는 순간 각 공간(S1)(S2)의 토출구(3c)(3c))를 통해 압축된 유체를 번갈아 연속으로 토출하며, 이 토출가스는 상부머플러(8A)와 하부머플러(8B)의 토출구멍(8a)(8b)을 통해 케이싱(1)의 내부로 토출된다.

이때, 케이싱(1) 바닥에 채운 오일은 회전축(4)의 오일유로(4a)를 따라 흡상되었다가 그 일부가 상단에서 비산하면서 전동기구부를 냉각하는 한편 일부는 오일구멍(미도시)을 통해 압축기구부로 유입되어 미끄럼부위를 윤활하는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 밀폐형 압축기에 있어서 전동기구부의 냉각과 압축기구부의 윤활을 원활하게 수행하기 위하여는 오일을 케이싱(1)의 내부에 일정량 이상까지 채워야 하는데, 만약 오일의 수위가 하부머플러(8B)의 토출구멍(8b) 보다높은 위치까지 올라오는 경우에는 특히 기동시 오일이 하부머플러(8B)의 토출구멍(8b)을 통해 그 하부머플러(8B)로 유입되면서 압축가스의 토출을 방해할 우려가 있으므로 가급적이면 오일이 하부머플러(8B) 보다는 낮게 위치하는 것이 바람직하다. 이를 감안하여 회전축(4)을 하부머플러(8B)의 하단 보다 길게 연장하여 오일에 잠기도록 하는 반면 하부머플러(8B)는 오일 보다 높게 위치시킬 수 있으나, 이는 회전축(4)의 길이가 연장됨에 따라 모터의 입력과 편심 모멘트 그리고 생산비용 등이 증가할 뿐만 아니라 압축기의 전체 크기도 커져 시스템에서 설치공간도 늘어나면서 공간이용도가 낮아지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 밀폐형 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 회전축을 연장하지 않고도 오일이 하부머플러로 유입하는 것을 방지할 수 있는 밀폐형 압축기의 토출가스 안내구조를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

도 1은 종래 밀폐형 압축기의 압축기구부를 보인 종단면도.

도 2는 종래 밀폐형 압축기에서 압축가스의 토출유로를 보인 개략도.

도 3은 본 발명 밀폐형 압축기의 압축기구부를 보인 종단면도.

도 4는 본 발명 밀폐형 압축기에서 압축가스의 토출유로를 보인 개략도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

11 : 실린더 11a : 오일회수구

11b : 흡입구 11c : 제2 토출유로

21,22 : 상부,하부베어링플레이트 21a,22a : 관통구멍

21b,22b : 베인슬롯 21c,22c : 제3,제1 토출유로

21d,22d : 토출구 31,32 : 상부,하부머플러

31a,32a : 공명공간 31b : 토출구멍

32b : 엠보싱부

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 일정량의 오일을 채운 케이싱과, 흡입구를 구비하여 케이싱의 하반부에 고정하는 실린더와, 실린더의 내부공간을 복수 개의 밀폐공간으로 구획하는 구획판과, 구획판에 전동기구부의 구동력을 전달하도록 그 전동기구부의 회전자와 구획판에 함께 결합하는 회전축과, 구획판에 압접하여 그 구획판이 회전할 때 복수 개의 밀폐공간을 각각 흡입공간과 압축공간으로 서로 전환하는 복수 개의 베인과, 회전축과 구획판을 미끄럼 지지하도록 실린더의 상하 양측에 결합하여 각각의 밀폐공간에 연통하도록 토출구를 구비하는 상부베어링플레이트 및 하부베어링플레이트와, 각 베어링플레이트의 토출구를 수용하도록 결합하여 양쪽 토출가스의 소음을 감쇠하는 상부머플러 및 하부머플러를 포함한 밀폐형 압축기에 있어서, 하부베어링플레이트의 토출구를 통해 하부머플러로 토출한 토출가스가 상부베어링플레이트를 통해 케이싱의 내부로 토출되도록 상기 하부베어링플레이트와 실린더 그리고 상부베어링플레이트를 연속으로 관통하는 토출유로를 형성하되 그 토출유로의 출구는 상부머플러의 외곽에 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 토출가스 안내구조를 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 토출가스 안내구조를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명 밀폐형 압축기의 압축기구부를 보인 종단면도이고, 도 4는 본 발명 밀폐형 압축기에서 압축가스의 토출유로를 보인 개략도이다.

이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 밀폐형 압축기는 하부베어링플레이트(22)에서 하부머플러(32)로 토출하는 토출가스를 상부베어링플레이트(21)의 상면으로 유도하여 케이싱(1) 내부로 토출하도록 구성한 것이다.

도 3에서 11은 실린더를 보인 것으로, 실린더(11)는 그 중앙부에 구획판(5)에 의해 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)으로 나뉘는 내부공간(V)을 원형으로 형성하고, 내부공간(V)의 바깥쪽에는 전동기구부 상단까지 흡상하였다가 비산한 오일을 케이싱(1) 바닥으로 회수하는 오일회수구(11a)를 장공 형상으로 형성하며, 내부공간(V)과 오일회수구(11a) 사이에는 후술할 하부베어링플레이트(22)의 제1 가스유로(22c)를 통과한 토출가스가 역시 후술할 상부베어링플레이트(21)의 제3 가스유로(21c)로 유도하도록 제1 가스유로(22c)와 제3 가스유로(21c)에 일직선으로 연통하는 제2 가스유로(11c)를 형성한다.

또, 실린더(11)의 외주면 일 측에는 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)에 모두 연통하여 냉매가스를 번갈아 흡입할 수 있도록 흡입구(11b)를 내부공간(V)까지 관통 형성한다.

도 3에서 21은 상부베어링플레이트를 보인 것으로, 상부베어링플레이트(21)는 원판모양으로 형성하여 그 중앙에 회전축(4)을 지지하는 제1 베어링구멍(21a)을 관통 형성하고, 제1 베어링구멍(21a)의 일 측에는 구획판(5)의 상면과 압접하여 그 구획판(5)을 따라 상하로 이동하는 제1 베인(6A)이 미끄러지게 삽입하도록 제1 베인슬롯(21b)을 관통 형성하며, 제1 베인슬롯(21b)의 바깥쪽에는 상기한 제3 가스유로(21c)를 적어도 한 개 이상 형성하고, 제1 베인슬롯(21b)의 일 측에는 제1 공간(S1)에서 압축된 가스가 후술할 상부머플러(31)로 토출할 수 있도록 제1 토출구(21d)를 형성한다.

도 3에서 22는 하부베어링플레이트를 보인 것으로, 하부베어링플레이트(22)는 상기한 상부베어링플레이트(21)와 마찬가지로 원판모양으로 형성하여 그 중앙에 상부베어링플레이트(21)와 일직선상으로 제2 베어링구멍(22a)을 관통 형성하고, 제2 베어링구멍(22a)의 일 측에는 구획판(5)의 하면과 압접하여 그 구획판(5)을 따라 상하로 이동하는 제2 베인(6B)이 미끄러지게 삽입하도록 제2 베인슬롯(22b)을 제1 베인슬롯(21b)과 동일 수직선상에 형성하며, 제2 베인슬롯(22b)의 바깥쪽에는상기한 제2 가스유로(22c)를 실린더(11)의 제2 가스유로(11c) 및 상부베어링플레이트(21)의 제3 가스유로(21c)와 동일 수직선상에 적어도 한 개 이상 형성하고, 제2 베인슬롯(22b)의 일 측에는 제2 공간(S2)에서 압축된 가스가 후술할 하부머플러(32)로 토출할 수 있도록 제2 토출구(22d)를 제1 토출구(21d)와 일직선상으로 형성한다.

도 3에서 31은 상부머플러를 보인 것으로, 상부머플러(31)는 상부베어링플레이트(21)의 제1 관통구멍(21a)을 수용할 수 있도록 제1 공명공간(31a)을 구비하여 형성하고, 제1 공명공간(31a)에는 상부베어링플레이트(21)의 제1 관통구멍(21a)을 통해 상부머플러(31)로 토출된 압축가스를 케이싱(1)으로 직접 토출하기 위한 제1 토출구멍(31b)을 적어도 한 개 이상 형성한다.

도 3에서 32는 하부머플러를 보인 것으로, 하부머플러(32)는 하부베어링플레이트(22)의 제2 관통구멍(22a)을 수용할 수 있도록 제2 공명공간(32a)을 구비하여 형성한다.

또, 하부머플러(32)는 정면투영시 소정의 높이를 가지는 접시 모양으로 형성하여 상단 개구부는 케이싱(1)의 내부에 채워지는 오일의 수위 보다 높게 위치하도록 하부베어링플레이트(22)의 외주면에 밀착 삽입하고, 하단 중앙에는 회전축(4)이 관통하거나 거의 삽입하도록 관통 형성하되 그 하단 바닥면은 하부베어링플레이트(22)의 하단면에 밀착한 상태로 결합한다.

또, 하부머플러(32)의 하단은 케이싱(1)에 채워진 오일에 잠기는 것을 고려하여 그 오일이 하단 개구부를 통해 유입하는 것을 방지할 수 있도록 하부베어링플레이트(22)의 하단면에 밀착하는 엠보싱부(32b)를 형성하는 것이 바람직하다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 SP는 흡입관이다.

상기와 같은 본 발명 밀폐형 압축기의 토출가스 안내구조는 다음과 같은 작용 효과가 있다.

즉, 전동기구부에 전원을 인가하여 회전자가 회전하면, 회전축(4)이 전동기구부의 회전자와 함께 회전하면서 구획판(5)이 어느 한 방향으로 회전하고, 이와 함께 구획판(5)의 상하 양 측면에 각각 접촉한 베인(6A,6B)이 구획판(5)을 따라 반대방향으로 상하 왕복하면서 실린더(11)의 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)으로 새로운 냉매가스가 번갈아 흡입 압축하였다가 각각의 토출구(21d)(22d)를 통해 상부머플러(31)와 하부머플러(32) 내부로 토출된다.

이 토출가스 중에서 상부머플러(31)로 토출된 토출가스는 도 4에서와 같이 상부머플러(31)의 공명공간(31a)을 지나다가 제1 토출구멍(31b)을 통해 케이싱(1)의 내부로 토출되면서 토출소음이 감쇠되는 반면 하부머플러(32)로 토출된 토출가스는 그 하부머플러(32)의 공명공간(32a)을 지나 하부베어링플레이트(22)의 제1 가스유로(22c)와 실린더(11)의 제2 가스유로(11c) 그리고 상부베어링플레이트(21)의 제3 가스유로(21c)를 차례대로 통과한 후 케이싱(1)의 내부로 직접 토출된다.

한편, 케이싱(1)의 내부에는 오일을 일정량 채웠다가 이 오일을 회전축(4)의 오일유로(4a)를 통해 흡상하였다가 상단에서 비산시켜 전동기구부를 냉각함과 아울러 오일유로(4a)의 중간에서 압축기구부로 유도하여 그 압축기구부를 윤활하는데,이때 하부머플러(32)에 별도의 토출구멍을 구비하지 않고 하부베어링플레이트(22)에 밀봉 결합함에 따라 하부머플러(32)의 일부를 오일에 잠기도록 배치할 수 있다.

이를 통해 회전축(4)의 길이를 하부머플러(32)의 하단과 동일하거나 짧게 형성할 수 있어 전동기구부의 입력을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 생산비용도 절감할 수 있고 회전축(4)의 굽힘 모멘트를 줄여 압축기의 진동 소음을 줄일 수 있다.

본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 토출가스 안내구조는, 하부머플러로 토출되는 토출가스를 상부머플러를 구비한 상부베어링플레이트 쪽으로 유도하는 가스유로를 형성하여 하부머플러의 일부를 오일에 잠길 수 있도록 함으로써, 회전축의 길이를 하부머플러 보다 짧거나 동일하게 형성하여 재료비용을 줄일 수 있고 모터의 입력을 줄여 압축기 효율을 높일 수 있으며 회전축의 굽힘모멘트를 낮춰 압축기의 진동 소음을 줄일 수 있다.

Claims (7)

1. 삭제
2. 일정량의 오일을 채운 케이싱과, 흡입구를 구비하여 케이싱의 하반부에 고정하는 실린더와, 실린더의 내부공간을 복수 개의 밀폐공간으로 구획하는 구획판과, 구획판에 전동기구부의 구동력을 전달하도록 그 전동기구부의 회전자와 구획판에 함께 결합하는 회전축과, 구획판에 압접하여 그 구획판이 회전할 때 복수 개의 밀폐공간을 각각 흡입공간과 압축공간으로 서로 전환하는 복수 개의 베인과, 회전축과 구획판을 미끄럼 지지하도록 실린더의 상하 양측에 결합하여 각각의 밀폐공간에 연통하도록 토출구를 구비하는 상부베어링플레이트 및 하부베어링플레이트와, 각 베어링플레이트의 토출구를 수용하도록 결합하여 양쪽 토출가스의 소음을 감쇠하는 상부머플러 및 하부머플러를 포함한 밀폐형 압축기에 있어서,

   하부베어링플레이트의 토출구를 통해 하부머플러로 토출한 토출가스가 상부베어링플레이트를 통해 케이싱의 내부로 토출되도록 상기 하부베어링플레이트와 실린더 그리고 상부베어링플레이트를 연속으로 관통하는 토출유로를 형성하되 그 토출유로의 출구는 상부머플러의 외곽에 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 토출가스 안내구조.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제2항에 있어서,

   하부머플러는 하부베어링플레이트에 외삽하는 상단 개구부를 상기한 하부베어링플레이트의 상단 외주면에 밀착하여 결합하는 반면, 회전축으로의 오일흡입을 허용하는 하단 개구부를 상기한 하부베어링플레이트의 하단면에 실링하여 결합하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 토출가스 안내구조.
6. 제5항에 있어서,

   하부머플러는 그 상단 개구부가 적어도 오일의 수위 보다는 높게 위치하도록 결합하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 토출가스 안내구조.
7. 제5항에 있어서,

   하부머플러는 오일이 하부머플러의 공명공간으로 유입되는 것을 방지하도록 상기 하부머플러의 하단 개구부 주변에 엠보싱부를 형성하여 하부베어링플레이트에 실링 결합하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 토출가스 안내구조.