KR100550117B1 - 회전압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토출되는 윤활유의 양을 저감할 수 있는  회전압축기에 관한 것이다.

본 발명에 따른 회전압축기는 외관을 이루는 밀폐용기와, 밀폐용기 내에 설치되며 냉매의 압축이 이루어지는 압축실이 마련된 실린더블록과, 압축실의 상부를 폐쇄하는 상부플랜지와, 상부플랜지의 상측을 덮어 상부플랜지와 함께 소음 저감을 위한 소음저감공간을 형성하는 머플러와, 밀폐용기 내부공간과 소음저감공간을 연통시키도록 머플러의 상면에 마련된 연통공을 구비한 것으로, 상기 연통공에는 냉매안내부재가 마련되어 냉매가 비스듬히 경사지게 토출되므로 냉매의 밀폐용기 내에서의 유동시간이 증가하고, 그에 따라 냉매가 밀폐용기 내에서 유동하는 과정에서 자중에 의해 낙하하는 윤활유의 양이 증가하므로 냉매와 함께 토출관으로 토출되는 윤활유의 양은 저감되게 되는 작용효과가 있다.

Description

회전압축기{ROTARY COMPRESSOR}

도 1은 본 발명에 따른 회전압축기의 구성을 나타낸 종방향 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 회전압축기의 머플러가 도시된 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 회전압축기와 종래의 회전압축기의 소음실험결과를 비교하여 나타낸 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 밀폐용기          11: 흡입관

12: 토출관           20: 구동장치

21: 고정자           22: 회전자

23: 회전축           23a: 편심부

30: 압축장치         31: 실린더블록

32: 상부플랜지        32a: 토출구

33: 하부플랜지        34: 롤러

40: 머플러           41: 관통공

42: 연통공           42: 냉매안내부재

본 발명은 회전압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 토출되는 윤활유의 양을 저감할 수 있는 회전압축기에 관한 것이다.

일반적으로 회전압축기는 냉매를 매개체로 하여 압축, 응축, 팽창, 증발과정이 연속적으로 이루는 냉동사이클에 사용되어 냉매를 압축하는데 사용되는 장치로써, 회전력을 발생시키는 구동장치와, 구동장치로부터 회전력을 전달받아 냉매를 압축장치를 포함하고 있다.

이러한 종래의 회전압축기에 있어서 압축장치는 압축실을 형성하는 실린더블록과 압축실의 상측과 하측을 각각 폐쇄하는 상부플랜지 및 하부플랜지를 포함하며, 상부플랜지에는 압축된 냉매가 밀폐용기 내부공간으로 토출될 수 있도록 토출구가 마련되어 있다.

또한, 상부플랜지의 상측에는 압축장치에서 발생한 소음을 저감하기 위해 상부플랜지를 덮도록 설치되어 상부플랜지와 함께 소음저감공간을 형성하는 머플러가 설치되며, 머플러의 상면에는 냉매가 밀폐용기 내부공간으로 배출될 수 있도록 밀폐용기 내부공간과 소음저감공간을 연통시키는 연통공이 마련되어 있다.

그런데 이러한 회전압축기에 있어서, 머플러에 마련된 연통공은 상부플랜지의 상면에 상측으로 개방되도록 형성되어 있어 냉매가 상측에 위치한 압축장치측을 통해 곧바로 냉매가 토출되는 토출관으로 토출되므로 냉매 내에 포함되어 있는 윤활유가 냉매와 함께 냉매관을 순환하며 냉동사이클의 효율을 저하시킨다는 문제점이 있다. 

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 토출되는 윤활유의 양을 저감할 수 있는 회전압축기를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 회전압축기는, 외관을 이루는 밀폐용기와, 상기 밀폐용기 내에 설치되며 냉매의 압축이 이루어지는 압축실이 마련된 실린더블록과, 상기 압축실의 상부를 폐쇄하는 상부플랜지와, 상기 상부플랜지의 상측을 덮어 상기 상부플랜지와 함께 소음 저감을 위한 소음저감공간을 형성하는 머플러와, 상기 밀폐용기 내부공간과 상기 소음저감공간을 연통시키도록 상기 머플러의 상면에 마련된 연통공을 구비하며, 상기 연통공에는 상기 연통공을 통해 토출되는 냉매가 상기 머플러의 상면에 대하여 비스듬히 경사지게 토출되게 하는 냉매안내부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉매안내부재는 실질적으로 호형상의 단면을 갖도록 형성되며 일측에서 타측으로 진행하며 점진적으로 줄어드는 폭을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉매안내부재는 실질적으로 반원추 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉매안내부재는 상기 회전축의 원주방향으로 길게 배치되어 냉매가 상기 회전축의 원주방향으로 토출되게 하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 하나의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설 명한다.

본 발명에 따른 회전압축기는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 외관을 이루는 밀폐용기(10) 내에 회전력을 발생시키는 구동장치(20)와, 회전력을 전달받아 냉매를 압축하는 압축장치(30)를 구비하여 이루어진다.

밀폐용기(10)는 하부 일측에 압축될 냉매가 흡입되는 흡입관(11)이 설치되고 상측 중앙부에 압축된 냉매가 토출되는 토출관(12)이 설치되어 있으며, 내측 하부에는 구동장치(20) 및 압축장치(30)의 윤활 및 냉각을 위한 윤활유가 저장되어 있다.

구동장치(20)는 밀폐용기(10)의 내면에 고정되는 원통형상의 고정자(21)와, 고정자(21)의 내부에 회전가능하게 설치되는 회전자(22)와, 일단은 회전자(22)에 고정되며 타단은 압축장치(30)에 설치되어 구동장치(20)에서 발생한 회전력을 압축장치(30)에 전달하는 회전축(23)을 구비한다.

압축장치(30)는 밀폐용기(10)의 내측 하부에 고정설치되며 냉매의 압축이 이루어지는 압축실(31a)을 형성하는 실린더블록(31)을 구비하며, 실린더블록(31)의 상면과 하면에는 압축실(31a)의 상부와 하부를 폐쇄함과 동시에 회전축(23)을 회전 가능하게 지지하는 상부플랜지(32) 및 하부플랜지(33)가 각각 설치되어 있다.

이 때, 실린더블록(31)의 일측에는 압축실(31a)로 냉매가 흡입될 수 있도록 흡입관(11)이 설치되는 흡입구(31b)가 마련되어 있으며, 상부플랜지(32)에는 압축실(31a)에서 압축된 냉매가 밀폐용기(10) 내부공간으로 토출될 수 있게 하는 토출구(32a)와 압축실(31a) 내부의 압력에 따라 토출구(32a)를 개폐하는 토출밸브(32b)가 마련되어 있다. 또한, 실린더블록(31)의 압축실(31a) 일측에는 냉매를 토출구(32a)로 안내하는 토출유로(31c)가 형성되어 있다.

회전축(23)의 일단은 이러한 압축장치(30)의 압축실(31a) 내에 배치되어 압축실(31a)에서 냉매의 압축이 이루어지도록 회전력을 압축실(31a)에 전달하도록 되어 있는데, 이를 위해 회전축(23)의 일단에는 회전축(23)과 편심되게 마련되어 압축실(31a) 내에서 편심회전하는 편심부(23a)가 마련되어 있으며, 편심부(23a) 외측에는 편심부(23a)의 외측에 회전가능하게 설치되어 편심부(23a)에 의해 압축실(31a) 내에서 편심회전하며 냉매를 압축하는 롤러(34)가 구비되어 있다.

이 때, 도면에 개시되어 있지는 않으나 압축실(31a)의 흡입구(31b)와 토출구(32a) 사이에는 롤러(34)의 외면에 접한 상태로 반경방향으로 진퇴하면서 압축실(31a) 내부공간을 냉매가 흡입되는 흡입부와 냉매가 압축되는 압축부로 구획하는 베인이 마련되어 있다.

또한, 본 발명에 따른 회전압축기에는 상부플랜지(32)의 상측에 토출유로(31c) 및 토출구(32a)를 통해 토출된 냉매의 맥동소음 및 토출밸브(32b)의 작동소음 등의 소음을 저감하기 위해 머플러(40)가 배치되어있다. 머플러는 도 1, 2에 도시되어 있는 바와 같이 중앙에 회전축(23) 및 상부플랜지(32)의 일단이 관통설치될 수 있도록 관통공(41)이 마련되며 상부플랜지(32) 및 하부플랜지(33)와 함께 스크류 등의 체결부재(35)를 통해 실린더블록(31)에 고정설치되는 것으로, 상부플랜지(32)의 상면과 함께 일정체적의 소음저감공간(C)을 형성하도록 되어 있으며, 그 상면에 냉매가 밀폐용기(10) 내부공간으로 토출될 수 있도록 소음저감공간(C)과 밀폐용기(10)의 내부공간을 연통시키는 연통공(42)이 마련되어 있다.

연통공(42)에는 연통공(42)을 통해 토출되는 냉매가 상부플랜지(32)의 상면에 대하여 소정각도로 비스듬히 토출되게 할 수 있도록 안내하는 냉매안내부재(43)가 마련되는데, 이는 냉매가 토출구(32a)측으로 곧바로 안내되지 않고 밀폐용기(10) 내에서 일정시간 유동할 수 있도록 함으로써 냉매 내에 포함되어 있는 윤활유가 자중에 의해 냉매로부터 분리되어 낙하하여 밀폐용기(10)의 하부에 수집될 있도록 하기 위한 것이다. 

또한, 이러한 냉매안내부재(43)는 안내되는 냉매가 머플러(40)의 원주방향으로 토출될 수 있도록 원주방향으로 길게 배치되는데, 이는 냉매가 냉매안내부재(43)에 의해 원주방향 상측으로 비스듬히 경사지게 토출되며 밀폐용기(10) 내에서 나선형상으로 유동하도록 함으로써 냉매의 유동이 원활하게 이루어질 수 있도록 하기 위한 것이다.

본 실시예에서 이러한 냉매안내부재(43)는 호 형상의 단면을 갖도록 형성되어 있으며 일측에서 타측으로 진행하며 점진적으로 줄어드는 폭을 갖도록 형성되어 실질적으로 반원추형상으로 이루어지며, 연통공(42)은 이와 대응하도록 대략 삼각형 형상으로 형성되어 있다. 

다음은 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 회전압축기의 동작 및 작용효과를 상세히 설명한다.

전원이 인가되어 구동장치(20)에 의해 회전축(23)이 회전하면, 회전축(23)의 회전에 따라 회전축(23)의 편심부(23a)에 의해 롤러(34)가 압축실(31a)내에서 편심 회전하면서 냉매를 흡입, 압축 및 토출된다.

이 때, 이와 같이 냉매가 압축 및 토출되는 과정에서 압축장치(30)에서는 냉매의 맥동소음과 토출밸브(32b)의 작동소음 등의 소음이 발생하게 되는데, 이러한 소음은 토출구(32a)를 통해 소음저감공간(C)으로 전달되어 소음저감공간(C)에서 확산 및 공명되며 대폭 저감된다.

또한, 냉매가 연통공(42)을 통해 밀폐용기(10) 내부공간으로 토출되는 과정에서 냉매는 냉매안내부재(43)에 의해 안내되어 원주방향으로 경사지게 비스듬히 토출된다. 따라서 냉매는 밀폐용기(10) 내에서 나선형상으로 유동하게 되므로 밀폐용기(10) 내에서의 유동시간이 길어지게 되고 그에 따라 냉매 내에 의해 포함되어 있는 대부분의 윤활유는 자중에 의해 낙하하여 밀폐용기(10) 하부에 수집된다.

또한, 이러한 냉매안내부재(43)는 소음이 연통공(42)을 통해 곧바로 빠져나가는 소음을 저감시키는 역할도 수행하게 되는데, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 냉매안내부재(43)에 해당하는 구성요소가 없는 종래의 회전압축기에 비하여 냉매안내부재(43)를 형성시킨 본 발명의 회전압축기의 소음이 전반적으로 줄어들었음을 알 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 회전압축기는 연통공에 냉매안내부재가 마련되어 냉매가 비스듬히 경사지게 토출되므로, 밀폐용기 내에서의 냉매의 유동시간이 증가하고, 그에 따라 자중에 의해 밀폐용기 내에서 낙하하는 윤활유의 양이 증가하여 냉매와 함께 토출관으로 토출되는 윤활유의 양은 저감되는 작용효과가 있다.

또한, 연통공을 통해 곧바로 빠져나가는 소음이 줄어들게 되므로 머플러의 소음저감효율이 향상되게 되는 작용효과가 있다. 

Claims (4)

1. 외관을 이루는 밀폐용기와, 상기 밀폐용기 내에 설치되며 냉매의 압축이 이루어지는 압축실이 마련된 실린더블록과, 상기 압축실의 상부를 폐쇄하는 상부플랜지와, 상기 상부플랜지의 상측을 덮어 상기 상부플랜지와 함께 소음 저감을 위한 소음저감공간을 형성하는 머플러와, 상기 밀폐용기 내부공간과 상기 소음저감공간을 연통시키도록 상기 머플러의 상면에 마련된 연통공을 구비하며, 상기 연통공에는 상기 연통공을 통해 토출되는 냉매가 상기 머플러의 상면에 대하여 비스듬히 경사지게 토출되도록 상기 머플러 내부를 향하여 돌출된 냉매안내부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 회전압축기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 냉매안내부재는 실질적으로 호형상의 단면을 갖도록 형성되며 일측에서 타측으로 진행하며 점진적으로 줄어드는 폭을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 회전압축기.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 냉매안내부재는 실질적으로 반원추 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 회전압축기.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 냉매안내부재는 상기 회전축의 원주방향으로 길게 배치되어 냉매가 상기 회전축의 원주방향으로 토출되게 하는 것을 특징으로 하는 회전압축기.

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