KR100556957B1 - 로터리 압축기의 어큐뮬레이터 연결장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로터리압축기의 어큐뮬레이터 연결 장치에 관한 것으로, 본 발명은 회전체가 회전을 하면서 롤링피스톤을 실린더 내부에서 편심 회전시키고, 실린더의 흡입구와 토출구 사이에서 롤링피스톤의 편심 회전에 따라 반경방향으로 직선운동을 하는 베인을 개재시켜 냉매가스를 흡입 압축하여 토출하는 로터리 압축기에 있어서, 실린더의 흡입구에 연결하여 흡입되는 냉매가스에서 액냉매를 분리하는 어큐뮬레이터 하우징과, 어큐뮬레이터 하우징의 하단에 연결하고 그 타단은 압축기 케이싱을 관통하여 실린더의 흡입구에 삽입하도록 철(steel)계 재질로 제작하는 가스안내관과, 압축기 케이싱을 관통하여 결합하고 그 내주면에는 상기 가스안내관이 삽입하여 결합하도록 구리(copper)계 재질로 제작하는 실링연결관과, 가스안내관의 외주면과 실링연결관의 내주면 사이에 개재하여 소정의 열을 가하면 녹아 상기 가스안내관과 실링연결관 사이를 접합시키는 용접부재로 이루어짐으로써, 어큐뮬레이터를 압축기에 연결하기 위한 부품수를 줄일 수 있고 이에 따라 조립을 간소화하여 생산비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 가공오차나 조립오차에 의한 가스누설을 미연에 방지할 수 있다.

Description

로터리 압축기의 어큐뮬레이터 연결장치{ACCUMULATOR CONNECTING APPARATUS FOR ROTARY COMPRESSOR}

도 1은 종래 로터리 압축기의 일례를 보인 단면도.

도 2는 도 1의 "A"부를 확대하여 보인 단면도,

도 3은 종래 로터리 압축기에서 어큐뮬레이터 연결장치를 분해하여 보인 단면도,

도 4는 본 발명 어큐뮬레이터 연결장치를 구비한 로터리 압축기의 일례를 보인 단면도,

도 5는 도 4의 "B"부를 확대하여 보인 단면도,

도 6은 본 발명 로터리 압축기에서 어큐뮬레이터 연결장치를 분해하여 보인 단면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1 : 케이싱 5 : 실린더

110 : 하우징 120 : 유분리스크린

130 : 가스안내관 140 : 실링연결관

150 : 안내관홀더

본 발명은 로터리 압축기의 어큐뮬레이터에 관한 것으로, 특히 어큐뮬레이터를 압축기에 연결하는 연결관을 모두 철(steel)계로 변경하여 생산비용을 절감하고 부품수를 줄여 공정을 간소화할 수 있는 로터리 압축기의 어큐뮬레이터 연결장치에 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, 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 구성하고 있다.

압축기구부는 케이싱(1)의 내주면에 고정하는 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 실린더(5)의 흡입구(5a) 중간에 연결하는 어큐뮬레이터(10)를 포함하여 이루어져 있다.

어큐뮬레이터(10)는 소정의 내부공간을 구비하고 그 상단은 냉매관(P)을 연결하는 하우징(11)과, 냉매관(P)을 통해 유입하는 냉매에서 가스냉매와 액냉매를 분리하도록 하우징(11)의 내부 상단부에 설치하는 유분리스크린(12)과, 유분리스크린(12)의 하측에 위치하도록 상기 하우징(11)을 하반부를 관통하여 깊게 삽입 고정하는 가스안내관(13)과, 실린더(5)의 흡입구(5a)에 삽입하여 상기한 가스안내관(13)과 연통하는 이중연결관(14)과, 이중연결관(14)과 가스안내관(13)을 모두 감싸 두 관(13)(14)을 실링하여 연결하는 실링연결관(15)으로 이루어져 있다.

가스안내관(13)은 철(steel)계로 된 원형관을 엘(L)자 모양으로 절곡 형성하여 일단은 상기한 하우징(11)에 소정의 깊이로 삽입하여 용접 결합하는 반면 타단은 상기한 이중연결관(14)과 실링연결관(15)을 용이하게 연결하도록 구리캡(copper cap)(16)을 씌워 고정하고 있다.

이중연결관(14)은 구리(copper)계를 원형관으로 형성하여 상기한 실링연결관(15)과 용접 결합되는 외측관(14A)과, 외측관(14A)의 내부에 압입되어 실린더(5)의 흡입구(5a)에서 삽입 강도를 유지하도록 철(steel)계로 된 내측관(14B)으로 이루어져 있다.

실링연결관(15)은 그 양측에 가스안내관(13)의 구리캡(16)과 이중연결관(14) 의 외측관(14A)을 인동납 용접으로 결합할 수 있도록 구리(copper)계로 형성하고 있다.

도면중 미설명 부호인 6a는 토출포트, 8은 토출밸브, 9는 머플러, 12a는 스크린구멍, 17은 안내관홀더이다.

상기와 같은 종래의 로터리 압축기는 다음과 같이 동작한다.

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(8)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 가스토출관(DP)을 거쳐 냉동사이클시스템으로 배출한다.

이때, 냉매관(P)을 통해 어큐뮬레이터(10)의 하우징(11)으로 유입된 냉매중에서 가스냉매는 유분리스크린(12)을 통과하여 가스안내관(13)과 이중연결관(14)을 통해 실린더(5)의 흡입공간으로 흡입되는 반면 액냉매는 유분리스크린(12)에 걸러졌다가 스크린구멍(12a)을 통해 하우징(11)의 바닥에 고이고 이 하우징(11)의 바닥에 고인 액냉매는 주위의 열에 의해 기화하면서 상승하여 가스안내관(13)을 통해 실린더(5)의 흡입공간으로 흡입되는 일련의 과정을 반복하는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 로터리 압축기의 어큐뮬레이터에 있어서는, 하우징(11)을 압축기에 연결하기 위하여 가스안내관(13)과 이중연결관(14) 그리고 실링연결관(15)을 서로 연결하여야 하고 또 가스안내관(13)의 끝단에는 구리캡(16)을 삽입할 뿐만 아니라 이중연결관(14) 역시 용접을 위해 구리로 된 외측관(14A)과 이를 지지하도록 철로 된 내측관(14B)으로 구비하여야 하므로 조립공수가 증가하여 생산성이 낮아지는 것은 물론 철(steel)계인 가스안내관(13)의 끝단에 구리캡(16)을 압입하는 경우 조립오차에 의해 가스누설이 발생되는 문제점이 있었다. 이를 감안하여 가스안내관(13)을 철(steel)계로 형성하여 실린더(5)의 흡입구(5a)에 곧바로 삽입 연결하고 역시 철(steel)계로 된 실링연결관(15)을 이용하여 실링 결합할 수도 있으나 이는 가스안내관(13)과 실링연결관(15)을 고온의 열이 발생하는 CO₂용접으로 결합하여야 하는데 이 경우 과도한 스파크가 발생하여 불똥이 케이싱(1)의 내부로 침투하는 것은 물론 고온의 용접열로 인해 케이싱(1) 내부의 실린더(2)가 변형될 우려가 있었다. 또, 가스안내관(13) 전체를 구리(copper)계로 제작하는 경우 생산비용이 증가하는 것은 물론 강도가 약해 하우징(1)을 견고하게 지지하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 로터리 압축기의 어큐뮬레이터가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 하우징을 압축기에 연결할 때 부품수를 줄여 조립공정을 간소화함으로써 비용을 낮추고 생산성을 높이면서도 긴밀하고 견고하게 연결할 수 있는 로터리 압축기의 어큐뮬레이터 연결장치를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 회전체가 회전을 하면서 롤링피스톤을 실린더 내부에서 편심 회전시키고, 실린더의 흡입구와 토출구 사이에서 롤링피스톤의 편심 회전에 따라 반경방향으로 직선운동을 하는 베인을 개재시켜 냉매가스를 흡입 압축하여 토출하는 로터리 압축기에 있어서, 실린더의 흡입구에 연결하여 흡입되는 냉매가스에서 액냉매를 분리하는 어큐뮬레이터 하우징과, 어큐뮬레이터 하우징의 하단에 연결하고 그 타단은 압축기 케이싱을 관통하여 실린더의 흡입구에 삽입하도록 철(steel)계 재질로 제작하는 가스안내관과, 압축기 케이싱을 관통하여 결합하고 그 내주면에는 상기 가스안내관이 삽입하여 결합하도록 구리(copper)계 재질로 제작하는 실링연결관과, 가스안내관의 외주면과 실링연결관의 내주면 사이에 개재하여 소정의 열을 가하면 녹아 상기 가스안내관과 실링연결관 사이를 접합시키는 용접부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 어큐뮬레이터 연결장치를 제공한다.

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

도 4는 본 발명 어큐뮬레이터 연결장치를 구비한 로터리 압축기의 일례를 보인 단면도이고, 도 5는 도 4의 "B"부를 확대하여 보인 단면도이며, 도 6은 본 발명 로터리 압축기에서 어큐뮬레이터 연결장치를 분해하여 보인 단면도이다.

이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 로터리 압축기는, 케이싱(1)과, 케이 싱의 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 구성한다.

압축기구부는 케이싱(1)의 내주면에 고정하는 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 실린더(5)의 흡입구(5a) 중간에 연결하는 어큐뮬레이터(100)를 포함하여 이루어진다.

어큐뮬레이터(100)는 소정의 내부공간을 구비하고 그 상단은 냉매관(P)을 연결하는 하우징(110)과, 냉매관(P)을 통해 유입하는 냉매에서 가스냉매와 액냉매를 분리하도록 상기 하우징의 상반부에 설치하는 유분리스크린(120)과, 일단은 하우징(110)의 하단에 소정의 깊이로 삽입하고 타단은 실린더(5)의 흡입구(5a)에 삽입하는 가스안내관(130)과, 가스안내관(130)에 외삽하여 케이싱(1)의 외주면에 결합하는 실링연결관(140)으로 이루어진다.

가스안내관(130)은 전체를 철(steel)계의 원형관을 엘(L)자 모양으로 절곡 형성하여 일단은 상기한 하우징(110)에 소정의 깊이로 삽입한 후 용접 결합하는 반면 타단은 케이싱(1)을 관통하여 상기한 실린더(5)의 흡입구(5a)에 압입 결합한다.

실링연결관(140)은 전체를 구리(copper)계로 형성하여 가스안내관(130)의 외 주면에 삽입한 상태로 은납으로 납땜 결합한다. 이를 위해, 실링연결관(140)의 끝단과 가스안내관(130)이 만나는 부위에 은과 동을 혼합한 와이어를 감은 후 약 700∼800℃ 정도의 열을 가해 와이어가 녹으면서 실링연결관(140)과 가스안내관(130) 사이로 스며들어 용접되도록 한다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 6a는 토출구멍, 8은 토출밸브, 9는 머플러, 121은 스크린구멍, 150은 안내관홀더이다.

상기와 같은 본 발명의 로터리 압축기는 다음과 같이 동작한다.

즉, 전동기구부의 고정자(2)에 전원을 인가하여 회전자(3)가 회전하면, 압축기구부의 회전축(4)이 회전자(3)와 함께 회전하고, 롤링피스톤(7)이 실린더(5)의 내부공간에서 편심 회전하며, 롤링피스톤(7)의 편심 회전에 따라 냉매가스가 실린더(5)의 흡입실로 흡입되어 일정압력까지 지속적으로 압축되다가 압축실 압력이 케이싱(1)내의 압력보다 고압이 되는 순간 케이싱(1)의 내부로 토출되어 가스토출관(DP)을 거쳐 냉동사이클시스템으로 배출된다.

이때, 냉매관(P)을 통해 어큐뮬레이터(100)의 하우징(110)으로 유입된 냉매중에서 가스냉매는 유분리스크린(120)을 통과하여 가스안내관(130)을 통해 실린더(5)의 흡입공간으로 직접 흡입되는 반면 액냉매는 유분리스크린(120)에 걸러졌다가 스크린구멍(121)을 통과하여 하우징(110)의 바닥에 고이고 이 하우징(110)의 바닥에 고인 액냉매는 주위의 열에 의해 기화하면서 상승하여 가스안내관(130)을 통해 실린더(5)의 흡입공간으로 흡입되는 일련의 과정을 반복한다.

여기서, 어큐뮬레이터의 하우징(110)와 실린더(5)의 흡입구(5a)를 연통하는 가스안내관(130) 전체를 철(steel)계로 제작하여 실린더(5)의 흡입구(5a)에 삽입 결합하고, 가스안내관(130)의 외주면에는 구리(copper)계로 형성하여 케이싱(1)의 외주면에 고정하는 실링연결관(140)으로 밀봉 결합한 후에 은납으로 상기한 가스안내관(130)과 실링연결관(140)을 용접 결합한다. 이를 위해 가스안내관(130)의 외주면에 은동선재로 감은 후 일정 온도의 열을 가하면 상기한 은동선재가 녹으면서 가스안내관(130)과 실링연결관(140) 사이로 스며들어 두 관(130)(140)을 용접하여 결합하는 것이다.

이렇게 하여, 어큐뮬레이터를 압축기에 연통할 때 가스안내관과 실링연결관만으로 용접 결합함에 따라 부품수와 이에 따른 조립공수가 줄어 생산비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 가공오차나 조립오차에 의한 가스누설을 미연에 방지할 수 있다.

본 발명에 의한 로터리 압축기의 어큐뮬레이터 연결장치는, 어큐뮬레이터 하우징과 실린더의 흡입구를 연통하는 가스안내관을 철계로 형성하고 이 가스안내관과 압축기 케이싱 사이의 가스누설을 차단하는 실링연결관을 구리계로 형성하며 가스안내관과 실링연결관을 은납으로 용접 결합함으로써, 어큐뮬레이터를 압축기에 연결하기 위한 부품수를 줄일 수 있고 이에 따라 조립을 간소화하여 생산비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 가공오차나 조립오차에 의한 가스누설을 미연에 방지할 수 있다.

Claims (2)

1. 회전체가 회전을 하면서 롤링피스톤을 실린더 내부에서 편심 회전시키고, 실린더의 흡입구와 토출구 사이에서 롤링피스톤의 편심 회전에 따라 반경방향으로 직선운동을 하는 베인을 개재시켜 냉매가스를 흡입 압축하여 토출하는 로터리 압축기에 있어서,

   실린더의 흡입구에 연결하여 흡입되는 냉매가스에서 액냉매를 분리하는 어큐뮬레이터 하우징과, 어큐뮬레이터 하우징의 하단에 연결하고 그 타단은 압축기 케이싱을 관통하여 실린더의 흡입구에 삽입하도록 철(steel)계 재질로 제작하는 가스안내관과, 압축기 케이싱을 관통하여 결합하고 그 내주면에는 상기 가스안내관이 삽입하여 결합하도록 구리(copper)계 재질로 제작하는 실링연결관과, 가스안내관의 외주면과 실링연결관의 내주면 사이에 개재하여 소정의 열을 가하면 녹아 상기 가스안내관과 실링연결관 사이를 접합시키는 용접부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 어큐뮬레이터 연결장치.
2. 제1항에 있어서,

   용접부재는 가스안내관의 외주면에 감아 소정의 온도에서 녹으면서 실링연결관의 내주면에 가스안내관의 외주면을 접합시키는 은동선재인 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 어큐뮬레이터 연결장치.

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