KR100531902B1 - 로터리 압축기의 어큐뮬레이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로터리 압축기의 어큐뮬레이터에 관한 것으로, 본 발명은 흡입관과 토출관을 구비하고 소정량의 오일을 채운 케이싱의 내부에 고정자와 회전자로 이루어져 구동력을 발생하는 전동기구부와, 전동기구부의 회전자와 함께 회전하는 회전축에 피스톤부재가 결합하여 그 회전축의 회전시 실린더의 내부에서 회전을 하면서 유체를 흡입 압축하여 토출하는 압축기구부를 포함한 로터리 압축기에 있어서, 소정의 내부공간을 구비하고 상단에 흡입관을 연결하며 하단에 실린더에 연통하도록 연결관을 삽입 결합하는 하우징과, 흡입관을 통해 하우징으로 유입하는 냉매를 원심력 방향으로 비산시키도록 상기 하우징의 내부에서 흡입관의 끝단에 삽입하여 결합하는 지지관과, 지지관에 회전 가능하게 결합하여 흡입관에서 지지관을 통과하는 냉매에 의해 회전하면서 그 냉매를 원심력으로 비산시키는 회전날개체로 된 냉매비산부;를 포함함으로써, 냉매속의 액냉매가 실린더로 곧바로 진입하는 것을 효과적으로 차단할 수 있을 뿐만 아니라 어큐뮬레이터도 간소화하여 부품수를 줄이고 이를 통해 압축기의 생산비용을 절감할 수 있다.

Description

로터리 압축기의 어큐뮬레이터{ACCUMULATOR FOR ROTARY COMPRESSOR}

본 발명은 로터리 압축기의 어큐뮬레이터에 관한 것으로, 특히 압축기로 흡입하기 전에 액냉매를 기체냉매와 분리하는 로터리 압축기의 어큐뮬레이터에 관한 것이다.

일반적으로 에어컨 등에 적용되는 로터리 압축기는 전동기구부에 결합한 회전축에 압축기구부의 롤링피스톤을 편심되게 결합하고, 롤링피스톤이 원형 실린더의 압축공간 내에서 선회운동을 하면서 냉매를 흡입 압축하여 토출하는 것이다.

로터리 압축기는 대개 냉매를 직접 흡입함에 따라 가스냉매와 액냉매가 함께 유입될 우려가 있으므로 흡입측에 소위 '어큐뮬레이터'라고 하는 액냉매 분리 장치를 구비하고 있다.

종래의 어큐뮬레이터를 구비한 로터리 압축기는 도 1에 도시한 바와 같다.

이에 도시한 바와 같이 종래의 로터리 압축기는, 소정량의 오일이 채워지고 흡입관(SP)과 토출관(DP)을 구비하는 케이싱(1)의 내부에 전동기구부인 고정자(2) 및 회전자(3)를 설치하고, 그 중 회전자(3)의 중심에는 회전축(4)을 압입하며, 회전축(4)의 하부에는 냉매가스를 흡입 압축하는 압축기구부를 설치하여 이루어져 있다.

압축기구부는 케이싱(1)의 내주면에 고정하여 흡입관(SP)과 연통하는 원형의 실린더(5)와, 실린더(5)의 양측면에 밀착하는 동시에 회전축(4)이 관통하여 지지되는 상부베어링(6A) 및 하부베어링(6B)과, 회전축(4)에 접동하여 자전하면서 실린더(5)내에서 편심 회전하는 롤링피스톤(7)과, 롤링피스톤(7)의 외주면에 압접하여 롤링피스톤(7)의 선회운동시 직선운동을 하면서 실린더(5)를 흡입공간과 압축공간으로 구분하는 베인(미도시)과, 케이싱(1)의 일측에 배치하여 상기 흡입관(SP)과 실린더(5)의 흡입구(5a) 중간에 연결하는 어큐뮬레이터(10)를 포함하여 이루어져 있다.

어큐뮬레이터(10)는 도 2에서와 같이 소정의 내부공간을 구비하고 그 상단은 흡입관(SP)을 연통하고 하단은 실린더(5)의 흡입구(5a)에 연통하도록 연결관(9)을 삽입하는 하우징(11)과, 흡입관(SP)을 통해 유입하는 냉매에서 가스냉매와 액냉매를 분리하도록 흡입관(SP)의 끝단과 연결관(9)의 끝단 사이에 설치하는 유분리스크린(12)과, 유분리스크린(12)을 지지하여 하우징(11)에 고정하는 스크린홀더(13)와, 스크린홀더(13)와 일정 간격을 두고 그 하부에 배치하여 상기한 연결관(9)을 지지하는 튜브홀더(14)로 이루어져 있다.

도면중 미설명 부호인 6a는 토출구멍, 6b는 토출밸브, 8은 머플러, 12a는 스크린구멍, 14a는 홀더구멍이다.

상기와 같이 구성된 종래의 로터리 압축기의 동작은 다음과 같다.

즉, 고정자(2)에 전원을 인가하면 회전자(3)가 고정자(2)의 내부에서 회전하고, 이와 함께 회전축(4)이 회전하면서 롤링피스톤(7)이 실린더(5)내에서 편심 회전하며, 롤링피스톤(7)의 편심회전에 따라 냉매가스가 실린더(5)의 흡입공간으로 흡입되었다가 일정압력까지 지속적으로 압축되고, 실린더(5)의 압축공간 압력이 임계압력을 지나 케이싱(1)내의 압력보다 고압이 되는 순간 상부베어링(6A)에 장착한 토출밸브(6b)가 열리면서 압축가스가 압축공간에서 케이싱(1)의 내부로 토출되며, 토출가스는 케이싱(1)과 고정자(2) 사이의 틈새 또는 고정자(2)와 회전자(3) 사이의 틈새 등을 통해 상부로 이동하여 토출관(DP)을 거쳐 냉동사이클시스템으로 배출한다.

이때, 흡입관(SP)을 통해 어큐뮬레이터(10)의 하우징(11)으로 유입된 냉매중에서 가스냉매는 유분리스크린(12)을 통과하여 연결관(9)을 통해 실린더(5)의 흡입공간으로 흡입되는 반면 액냉매는 유분리스크린(12)에 걸러졌다가 스크린구멍(12a)과 스크린홀더(13)를 통해 튜브홀더(14)의 가장자리에 구비한 홀더구멍(14a)을 통과하여 하우징(11)의 바닥에 고이고 이 하우징(11)의 바닥에 고인 액냉매는 주위의 열에 의해 기화하면서 상승하여 연결관(9)을 통해 실린더(5)의 흡입공간으로 흡입되는 일련의 과정을 반복하는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 로터리 압축기의 어큐뮬레이터에 있어서는, 일부 액냉매가 유분리스크린(12)의 중앙부를 통과하여 직접 실린더(5)로 유입될 우려가 있을 뿐만 아니라 부품수가 많아 생산비용을 가중시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 로터리 압축기의 어큐뮬레이터가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 액냉매가 실린더로 유입되는 것을 효과적으로 차단할 수 있을 뿐만 아니라 부품수를 줄여 생산비용을 절감할 수 있는 로터리 압축기의 어큐뮬레이터를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 흡입관과 토출관을 구비하고 소정량의 오일을 채운 케이싱의 내부에 고정자와 회전자로 이루어져 구동력을 발생하는 전동기구부와, 전동기구부의 회전자와 함께 회전하는 회전축에 피스톤부재가 결합하여 그 회전축의 회전시 실린더의 내부에서 회전을 하면서 유체를 흡입 압축하여 토출하는 압축기구부를 포함한 로터리 압축기에 있어서, 소정의 내부공간을 구비하고 상단에 흡입관을 연결하며 하단에 실린더에 연통하도록 연결관을 삽입 결합하는 하우징과, 흡입관을 통해 하우징으로 유입하는 냉매를 원심력 방향으로 비산시키도록 상기 하우징의 내부에서 흡입관의 끝단에 삽입하여 결합하는 지지관과, 지지관에 회전 가능하게 결합하여 흡입관에서 지지관을 통과하는 냉매에 의해 회전하면서 그 냉매를 원심력으로 비산시키는 회전날개체로 된 냉매비산부;를 포함한 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 어큐뮬레이터를 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 로터리 압축기의 어큐뮬레이터를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명 로터리 압축기의 어큐뮬레이터를 보인 단면도이고, 도 4는 본 발명 어큐뮬레이터의 요부를 분해하여 보인 사시도이며, 도 5는 본 발명 어큐뮬레이터의 요부를 결합한 단면도이고, 도 6은 본 발명 어큐뮬레이터의 요부에 대한 변형예를 보인 단면도이다.

이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 로터리 압축기의 어큐뮬레이터는, 소정의 내부공간을 구비하여 압축기 케이싱(도 1에 도시)(1)의 일측에 배치하는 하우징(110)과, 하우징(110) 내부의 흡입관(111) 끝단 부근에 설치하여 상기 흡입관(111)을 통해 하우징(110)으로 유입하는 냉매를 원심력 방향으로 비산시키는 냉매비산부(120)로 구성한다.

하우징(110)은 지면에 대해 수직한 방향으로 설치하고, 그 상단에는 압축기구부로 냉매를 유도하기 위한 흡입관(111)을 연결하며, 그 하단에 압축기구부의 실린더(도 1에 도시)(5)에 직접 연통하도록 연결관(112)을 삽입 결합하여 이루어진다.

흡입관(111)의 끝단 부근에는 후술할 지지관(121)의 돌부(121b)가 요철 결합할 수 있도록 환형 모양으로 홈부(111a)를 형성한다.

연결관(112)은 소위 'L'자관이라고도 하는 것으로 그 상반부는 하우징(110)에 삽입하는 반면 하반부 끝단은 케이싱(1)을 통과하여 실린더(5)에 직접 또는 중간실링관(미부호)을 구비하여 연통 결합한다.

또, 연결관(112)은 그 상반부 끝단이 상기한 냉매비산부(120)와 소정의 간격을 가지는 높이로 삽입 결합한다.

냉매비산부(120)는 흡입관(111)의 끝단에 삽입하여 결합하는 지지관(121)과, 지지관(121)에 회전 가능하게 결합하여 흡입관(111)에서 지지관(121)을 통과하는 냉매에 의해 회전하면서 그 냉매를 원심력으로 비산시키는 회전날개체(122)로 이루어진다.

지지관(121)은 흡입관(111)에 삽입하는 상단에 축방향으로 절개한 절개부(121a)를 형성하고, 절개부(121a)의 외주면에는 상기한 흡입관(111)의 홈부(111a)에 삽입하도록 돌부(121b)를 원호형으로 형성한다.

또, 지지관(121)의 끝단에는 상기한 회전날개체(122)를 회전 가능하게 결합하도록 적어도 3개 이상의 지지다리부(121c)를 관중심 방향으로 형성하고, 지지다리부(121c)의 관 중심에는 상기 회전날개체(122)를 회전 가능하게 결합하기 위한 날개고정부(121d)를 형성한다. 날개고정부(121d)에는 상기한 회전날개체(122)를 지지하기 위한 고정볼트(123)를 체결하는 체결공(121e)을 형성한다.

회전날개체(122)는 도 5에서와 같이 흡입관(111)의 끝단 밖에 위치하도록 배치하거나 도 6에서와 같이 흡입관(111)의 끝단 안에 위치하도록 배치할 수도 있다. 여기서, 회전날개체(122)를 흡입관(111)의 밖에 배치하는 경우에는 회전날개의 직경을 흡입관(111)의 내경 보다 크게 형성하여 액냉매에 대한 원심력을 더욱 크게 할 수 있다.

또, 회전날개체(122)는 도 3 및 도 4에서와 같이 중앙의 몸체부(122a)와, 몸체부(122a)의 외주면에 방사상으로 돌출 형성하여 냉매를 원심력 방향으로 비산시키는 날개부(122b)로 이루어진다. 몸체부(122a)의 중심에는 상기한 고정볼트(123)가 회전 가능하게 관통하는 관통구멍(h)을 형성한다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 124 및 125는 베어링와셔이다.

상기와 같은 로터리 압축기의 어큐뮬레이터는 다음과 같은 작용 효과를 있다.

즉, 도 1을 참고하여 압축기의 전동기구부에 전원을 인가하면, 회전축(4)이 회전자(3)와 함께 회전을 하고, 회전축(4)의 편심부(미부호)에 결합한 롤링피스톤(7)이 실린더(5)의 밀폐공간에서 편심 회전을 하면서 냉매가스를 흡입영역으로 흡입하였다가 점차 압축영역으로 밀어 일정압력까지 압축하며, 압축영역의 압력이 케이싱(1)의 내부압력보다 높아지는 시점에서 압축가스를 케이싱(1)으로 토출하며, 토출된 압축가스는 토출관(DP)을 통해 냉동사이클장치로 토출되었다가 다시 흡입되는 일련의 과정을 반복한다.

이 과정에서 냉매가 흡입관(111)을 통해 실린더(5)의 흡입공간으로 흡입되기 전에 먼저 어큐뮬레이터라고 하는 액냉매 분리 장치를 거치면서 냉매속의 액냉매 또는 이물질을 걸러내게 되는데, 이때 도 5 및 도 6에서와 같이 냉매는 흡입관(111) 끝단에 구비한 냉매비산부(120)를 통과하면서 유속에 의해 냉매비산부(120)의 회전날개체(122)를 회전시키고, 이 회전날개체(122)의 회전시 발생하는 원심력에 의해 냉매, 특히 상대적으로 무겁고 점성도 높은 액냉매는 날개부(122b)에 뭍었다가 털어내지듯이 하우징(110)의 내벽면쪽으로 비산되어 그 내벽면을 타고 바닥면으로 흘러내리는 반면 기체냉매는 상승하여 바로 연결관(112)을 통해 실린더(5)로 흡입된다.

한편, 하우징(110)의 바닥면에 고인 액냉매는 주변과 열교환을 하여 기화하면서 상승하고, 이 기체냉매는 전술한 바와 같이 연결관(112)을 통해 실린더(5)로 흡입되는 것이다.

이렇게 하여, 흡입관을 통해 유입되는 냉매속의 액냉매가 연결관을 통해 실린더로 곧바로 진입하는 것을 효과적으로 차단할 수 있을 뿐만 아니라 냉매속에서 액냉매를 걸러내기 위한 어큐뮬레이터도 간소화하여 부품수를 줄일 수 있고 이에 따라 어큐뮬레이터를 구비한 압축기의 생산비용 절감을 기대할 수 있다.

본 발명에 의한 로터리 압축기의 어큐뮬레이터는, 흡입관의 끝단에 프로펠러와 같은 날개를 두어 냉매를 원심력으로 불어 액냉매를 걸러내도록 구성함으로써, 냉매속의 액냉매가 실린더로 곧바로 진입하는 것을 효과적으로 차단할 수 있을 뿐만 아니라 어큐뮬레이터도 간소화하여 부품수를 줄이고 이를 통해 압축기의 생산비용을 절감할 수 있다.

도 1은 종래 로터리 압축기의 일례를 보인 종단면도.

도 2는 종래 로터리 압축기의 어큐뮬레이터를 파단하여 보인 사시도,

도 3은 본 발명 로터리 압축기의 어큐뮬레이터를 보인 단면도,

도 4는 본 발명 어큐뮬레이터의 요부를 분해하여 보인 사시도,

도 5는 본 발명 어큐뮬레이터의 요부를 결합한 단면도,

도 6은 본 발명 어큐뮬레이터의 요부에 대한 변형예를 보인 단면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

110 : 하우징 111 : 흡입관

111a : 홈부 112 : 연결관

120 : 냉매비산부 121 : 지지관

121a : 절개부 121b : 돌부

121c : 지지다리부 121d : 날개고정부

122 : 회전날개체 122a : 몸체부

122b : 날개부 123 : 고정볼트

124,125 : 베어링와셔

Claims (5)

1. 흡입관과 토출관을 구비하고 소정량의 오일을 채운 케이싱의 내부에 고정자와 회전자로 이루어져 구동력을 발생하는 전동기구부와, 전동기구부의 회전자와 함께 회전하는 회전축에 피스톤부재가 결합하여 그 회전축의 회전시 실린더의 내부에서 회전을 하면서 유체를 흡입 압축하여 토출하는 압축기구부를 포함한 로터리 압축기에 있어서,

   소정의 내부공간을 구비하고 상단에 흡입관을 연결하며 하단에 실린더에 연통하도록 연결관을 삽입 결합하는 하우징과;

   흡입관을 통해 하우징으로 유입하는 냉매를 원심력 방향으로 비산시키도록 상기 하우징의 내부에서 흡입관의 끝단에 삽입하여 결합하는 지지관과, 지지관에 회전 가능하게 결합하여 흡입관에서 지지관을 통과하는 냉매에 의해 회전하면서 그 냉매를 원심력으로 비산시키는 회전날개체로 된 냉매비산부;를 포함한 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 어큐뮬레이터.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   흡입관은 그 내부면에 홈부를 형성하고, 지지관은 그 외주면에 상기 홈부에 삽입하여 고정하도록 돌부를 형성하며, 그 지지관의 돌부가 흡입관에 삽입될 때 상기 지지관의 끝단이 탄력적으로 오므려졌다가 펴지도록 상기 지지관에는 축방향으로 절개부를 형성하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 어큐뮬레이터.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,

   회전날개체는 흡입관의 끝단 또는 끝단 밖에 위치하도록 결합하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 어큐뮬레이터.