KR100556969B1 - 회전식 압축기의 마찰저감장치 - Google Patents

회전식 압축기의 마찰저감장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 회전식 압축기의 마찰저감장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 편심부가 형성된 회전축을 지지하는 상부베어링 및 하부베어링이 양측면에 복개되어 압축공간을 형성하는 실린더가 구비되어 구성되는 회전식 압축기에 있어서, 상기 상부베어링과 실린더 사이, 또는 상기 하부베어링과 실린더 사이 중 적어도 어느 한곳에 이들간의 접촉면 전체를 커버하는 넓이를 가지며 상기 편심부와 접촉되는 스러스트 베어링면에서 발생되는 마찰손실을 저감할 수 있도록 하는 마찰저감판이 장착되어 구성됨으로써, 상부베어링 및 하부베어링과 회전축의 편심부가 접촉되는 스러스트 베어링면에서 발생되는 마찰을 저감함과 동시에 작업공수를 절감할 수 있도록 한 것이다.

Description

회전식 압축기의 마찰저감장치{DEVICE FOR REDUCE FRICTION OF ROTARY COMPRESSOR}
도 1은 종래의 회전식 압축기의 단면도,
도 2는 도 1의 회전식 압축기에 장착된 실린더의 결합구조를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예인 마찰저감장치가 장착된 회전식 압축기의 내부구조를 도시한 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예인 회전식 압축기의 마찰저감장치를 도시한 사시도.
**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**
31 : 회전축 31a : 편심부
40 : 실린더 100 : 마찰저감판
132 : 상부베어링 133 : 하부베어링
본 발명은 회전식 압축기의 마찰저감장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상부베어링 및 하부베어링과 실린더 사이에 마찰저감판을 장착하여 회전축의 회전 시 발생되는 마찰손실을 저감함과 동시에 작업공수를 줄일 수 있도록 하는 회전식 압축기의 마찰저감장치에 관한 것이다.
일반적으로 회전식 압축기는 원심력에 의하지 않고 실린더 내의 회전자를 회전시켜 냉매를 압축시키는 것으로, 크랭크축의 하부에 장착된 편심된 롤러의 회전에 연동하여 실린더의 내주면을 따라 공전 및 자전하는 운동에 의해 냉매를 흡입, 압축하는 기기이다.
도 1은 종래의 이러한 회전식 압축기의 단면도로써, 도시한 바와 같이 내부에 밀폐된 수용공간을 형성하는 밀폐용기(10)와, 상기 밀폐용기(10)의 내부에 장착되는 전동기구부(20)와, 상기 전동기구부(20)에 연결되어 구동되며 냉매를 압축하도록 상기 밀폐용기(10)의 내부에 장착되는 압축기구부(30)로 구성된다.
상기 밀폐용기(10)는 상측 및 하측이 개방된 개구부가 형성되고 측면 하부에 흡입구(1)가 형성된 본체(11)와, 중앙부에 토출구(4)가 형성되어 상기 밀폐용기(10)의 상측 개구부에 일정 부분이 삽입되어 장착되는 상측 커버(12)와, 상기 밀폐용기(10)의 하측 개구부에 일정 부분이 삽입되어 장착되는 하측 커버(13)로 구성된다.
상기 밀폐용기(10)의 외부에는 상기 흡입구(1)에 연결되어 내부에 냉매가 유동되는 냉매유입관(2)과, 상기 냉매유입관(2)의 타 측에 연결된 어큐뮬레이터(3)등이 장착된다.
상기 전동기구부(20)는 상기 밀폐용기(10)의 내부에 장착된 고정자(21)와, 상기 고정자(21)의 내면에 장착되어 회전하는 영구자석으로 된 회전자(22)로 구성된다.
상기 압축기구부(30)는 상기 회전자(22)의 내면에 압입되어 장착되며 하부에 편심부(31a)가 형성된 회전축(31)과, 상기 편심부(31a)를 내부에 수용하고 상기 회전축을 지지하는 상부베어링(32) 및 하부베어링(33)이 볼트(34)에 의해 결합되어 상기 밀폐용기(10)내부에 장착되는 실린더(40)와, 상기 회전축(31)의 일측에 형성된 편심부(31a)에 내면이 접하며 외면은 상기 실린더(40)의 내면에 접하여 상기 편심부(31a)의 회전에 의하여 공전 및 자전하는 롤러(35)와, 상기 롤러(35)외면에 슬라이딩접촉 되면서 상기 실린더(40) 내부를 고압부와 저압부로 분리하며 상기 실린더(40)의 중심방향으로 직선왕복운동 하도록 실린더(40)에 장착된 베인(36)으로 구성된다.
또한, 상기 상부베어링(32)의 일정부위에는 압축된 냉매를 토출하는 토출포트(32a)가 형성되며, 상기 토출포트(32a)에는 압축된 냉매의 압력이 일정 이상이 될 경우에만 토출되도록 하는 토출밸브(도시되지 않음)가 장착되고, 상기 상부베어링(32)의 상부에는 토출 소음이 저감되도록 하는 소음기(37)가 장착된다.
상기와 같이 구성된 회전식 압축기에 전류가 공급되면 상기 고정자(21)와 상기 회전자(22)의 상호 작용에 의해 상기 회전축(31)이 회전하게 되고, 상기 회전축(31)의 일측에 형성된 편심부(31a)의 회전에 의해 상기 롤러(35)가 상기 실린더(40)의 내부에서 상기 베인(36)과 접촉하며 회전하게 되고, 그 회전에 의해 상기 어큐뮬레이터(3)에 유입된 저온 저압의 냉매가 상기 유입관(2)과 흡입구(1)를 통해 상기 실린더(40)의 내부로 흡입되어 고온 고압의 상태로 압축된다.
상기 실린더(40)에서 압축된 고온 고압의 냉매는 상기 토출밸브(도시되지 않 음)를 개방시키고 상기 토출포트(32a)를 통해 토출되고, 토출된 냉매는 상기 소음기(37)를 거쳐 상기 밀폐용기(10)의 내부를 통하여 상기 상측커버(12)에 형성된 토출구(4)를 통하여 토출된다.
도 2는 이와 같은 회전식 압축기에 장착된 실린더(40)와 상부베어링(32) 및 하부베어링(33)의 사시도로서, 도시한 바와 같이 이와 같은 회전식 압축기에 있어서, 상기 압축기구부(30)의 실린더(40)는 주물 소재로 이루어지고, 상기 상부베어링(32) 및 하부베어링(33)은 소결 소재로 이루어지며, 상기 실린더(40)와 상부베어링(32) 및 하부베어링(33)을 각각 연삭 등으로 가공한다. 특히 상기 회전축(31)에 형성된 편심부(31a)와 상부베어링(32) 및 하부베어링(33) 이 접하는 스러스트 베어링면은 마찰손실을 저감하기 위해 조도가 극대화 되도록 연삭 가공한다.
연삭 가공된 상부베어링(32) 및 하부베어링(33)이 상기 실린더(40)의 양 측 단면에 볼트(34)에 의해 체결되므로 작업 공정이 추가되어 작업효율이 저하되며, 연삭가공에 의한 조도의 개선에도 한계가 있는 문제점이 있다.
상기와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 마찰손실을 저감함과 동시에 작업공수를 줄여 제조원가를 절감할 수 있도록 하는 회전식 압축기의 마찰저감장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 회전식 압축기의 마찰저감장치는 편심부가 형성된 회전축을 지지하는 상부베어링 및 하부베어링이 양측면에 복개되어 압축공간을 형성하는 실린더가 구비되어 구성되는 회전식 압축기에 있어서, 상기 상부베어링과 실린더 사이, 또는 상기 하부베어링과 실린더 사이 중 적어도 어느 한곳에 이들간의 접촉면 전체를 커버하는 넓이를 가지며 상기 편심부와 접촉되는 스러스트 베어링면에서 발생되는 마찰손실을 저감할 수 있도록 하는 마찰저감판이 장착되어 구성된다.
또한, 상기 마찰저감판에는 볼트체결을 위한 체결홀이 형성되어 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 상부베어링 및 실린더 사이에 장착되는 마찰저감판에는 압축된 냉매가 토출되는 토출홀이 형성되어 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 마찰저감판은 이형재질로 형성되어 구성되는 것이 효과적이다.
또한, 상기 마찰저감판을 이루는 이형재질은 알루미늄 재질이거나, 스테인레스 재질이거나, 유리 재질이거나, 폴리에틸렌 재질로 구성되는 것이 바람직하다.
이하 본 발명의 일 실시예인 회전식 압축기의 마찰저감장치를 첨부된 도면을 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같고, 종래 구조와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예인 마찰저감장치가 장착된 회전식 압축기의 내부구조를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예인 회전식 압축기의 마찰저감장치를 도시한 사시도로써, 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예인 마찰저감장치가 장착된 회전식 압축기는 내부에 밀폐된 수용공간을 형성하는 밀폐용기(10)와, 상기 밀폐용기(10)의 내부에 장착되는 전동기구부(20)와, 상기 전동기구부(20)에 연결되어 구동되며 냉매를 압축하도록 상기 밀폐용기(10)의 내부에 장착되는 압축 기구부(30)로 구성된다.
상기 밀폐용기(10)는 상측 및 하측이 개방된 개구부가 형성되고 측면 하부에 흡입구(1)가 형성된 본체(11)와, 중앙부에 토출구(4)가 형성되어 상기 밀폐용기(10)의 상측 개구부에 일정 부분이 삽입되어 장착되는 상측 커버(12)와, 상기 밀폐용기(10)의 하측 개구부에 일정 부분이 삽입되어 장착되는 하측 커버(13)로 구성된다.
상기 밀폐용기(10)의 외부에는 상기 흡입구(1)에 연결되어 내부에 냉매가 유동되는 냉매유입관(2)과, 상기 냉매유입관(2)의 타 측에 연결된 어큐뮬레이터(3)등이 장착된다.
상기 전동기구부(20)는 상기 밀폐용기(10)의 내부에 장착된 고정자(21)와, 상기 고정자(21)의 내면에 장착되어 회전하는 영구자석으로 된 회전자(22)로 구성된다.
상기 압축기구부(30)는 상기 회전자(22)의 내면에 압입되어 장착되며 하부에 편심부(31a)가 형성된 회전축(31)과, 상기 편심부(31a)를 내부에 수용하고 상기 회전축을 지지하는 상부베어링(132) 및 하부베어링(133)이 볼트(34)에 의해 결합되어 상기 밀폐용기(10)내부에 장착되는 실린더(40)와, 상기 회전축(31)의 일측에 형성된 편심부(31a)에 내면이 접하며 외면은 상기 실린더(40)의 내면에 접하여 상기 편심부(31a)의 회전에 의하여 공전 및 자전하는 롤러(35)와, 상기 롤러(35)외면에 슬라이딩접촉 되면서 상기 실린더(40) 내부를 고압부와 저압부로 분리하며 상기 실린더(40)의 중심방향으로 직선왕복운동 하도록 실린더(40)에 장착된 베인(36)으로 구성된다. 그리고, 상기 상부베어링(132)과 실린더(40) 사이와 상기 하부베어링(133) 과 실린더(40) 사이에는 상기 편심부(31a)와 접촉되는 스러스트 베어링면에서 발생되는 마찰손실을 저감할 수 있도록 마찰저감판(100)이 장착되며, 마찰저감판(100)은 상부베어링(132)과 실린더(40) 사이 또는 하부베어링(133)과 실린더(40) 사이 어느 한곳에만 형성될 수도 있다.
상기 상부베어링(132)의 일정부위에는 압축된 냉매를 토출하는 토출포트(132a)가 형성되며, 상기 토출포트(132a)에는 압축된 냉매의 압력이 일정 이상이 될 경우에만 토출되도록 하는 토출밸브(도시되지 않음)가 장착되고, 상기 상부베어링(132)의 상부에는 토출 소음이 저감되도록 하는 소음기(37)가 장착된다.
상기 마찰저감판(100)에는 볼트(34) 체결을 위한 체결홀이 형성되고, 상기 상부베어링(132) 및 실린더(40) 사이에 장착되는 마찰저감판(100)에는 압축된 냉매가 토출되는 토출홀(100b)이 토출포트(132a)에 접하도록 형성되며, 회전축(31)의 편심부(31a)와 접촉되어 발생되는 마찰손실을 저감할 수 있도록 마찰력을 저감하는 이형재질로 형성되고 편심부(31a)와 접촉되는 일측면의 조도가 극대화 되도록 가공한다. 또한, 상기 마찰저감판(100)을 이루는 이형재질은 알루미늄 재질이거나, 스테인레스 재질이거나, 유리 재질이거나, 폴리에틸렌 재질로 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 토출밸브가 하부베어링(131)에 장착되는 하부토출방식일 경우에는 상기 토출홀(100b)이 하부베어링(131) 및 실린더(40) 사이에 장착되는 마찰저감판(100)에 형성되어 구성될 수도 있다.
상기와 같이 구성된 회전식 압축기에 전류가 공급되면 상기 고정자(21)와 상기 회전자(22)의 상호 작용에 의해 상기 회전축(31)이 회전하게 되고, 상기 회전축(31)의 일측에 형성된 편심부(31a)의 회전에 의해 상기 롤러(35)가 상기 실린더(40)의 내부에서 상기 베인(36)과 접촉하며 회전하게 되고, 그 회전에 의해 상기 어큐뮬레이터(3)에 유입된 저온 저압의 냉매가 상기 유입관(2)과 흡입구(1)를 통해 상기 실린더(40)의 내부로 흡입되어 고온 고압의 상태로 압축된다.
상기 실린더(40)에서 압축된 고온 고압의 냉매는 상기 토출밸브(도시되지 않음)를 개방시키고 상기 토출포트(32a)를 통해 토출되고, 토출된 냉매는 상기 소음기(37)를 거쳐 상기 밀폐용기(10)의 내부를 통하여 상기 상측커버(12)에 형성된 토출구(4)를 통하여 토출된다.
도 3에 도시한 바와 같이 주물 소재로 이루어진 실린더(40)의 양측면에 마찰손실을 저감하도록 이형재질로 형성된 마찰저감판(100)을 얹은 후에 소결 소재로 이루어진 상부베어링(132) 및 하부베어링(133)을 복개하고 볼트(34)로 체결하므로, 회전축(31)의 편심부(31a)와 마찰저감판(100)이 접하는 스러스트 베어링면에서 발생되는 마찰이 저감된다. 이때 마찰저감판(100)의 스러스트 베어링면에서 편심부(31a)와 접하는 부분만을 조도가 극대화 되도록 연삭가공하는 것이 바람직하다.
이와 같이 본 발명에 의한 회전식 압축기의 마찰저감장치는 회전축을 지지하는 상부베어링(132) 및 하부베어링(133)과 실린더(40) 사이에 마찰손실을 저감할 수 있도록 이형재질로 형성된 마찰저감판(100)을 장착하여 회전축(31)이 회전할 시 편심부(31a)와 마찰저감판(100)이 접하는 스러스트 베어링면에서 발생되는 마찰이 저감됨과 동시에 상부베어링(132) 및 하부베어링(133)의 제작시 연삭가공이 필요 없게 되므로 작업공수가 줄게되어 제조원가가 절감된다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 회전식 압축기의 마찰저감장치는 회전축을 지지하는 상부베어링 및 하부베어링과 실린더 사이에 마찰손실을 저감할 수 있도록 이형재질로 형성된 마찰저감판을 장착하여 회전축이 회전할 시 편심부와 마찰저감판이 접하는 스러스트 베어링면에서 발생되는 마찰이 저감되어 마찰손실이 저감됨으로써, 종래 구조에 비하여 압축성능이 향상되는 효과가 있다.
또한, 상부베어링 및 하부베어링의 제작시 연삭가공이 필요 없게 되므로 작업공수가 줄게되어 제조원가가 절감되는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 편심부가 형성된 회전축을 지지하는 상부베어링 및 하부베어링이 양측면에 복개되어 압축공간을 형성하는 실린더가 구비되어 구성되는 회전식 압축기에 있어서,
    상기 상부베어링과 실린더 사이, 또는 상기 하부베어링과 실린더 사이 중 적어도 어느 한곳에 이들간의 접촉면 전체를 커버하는 넓이를 가지며 상기 편심부와 접촉되는 스러스트 베어링면에서 발생되는 마찰손실을 저감할 수 있도록 하는 마찰저감판이 장착되어 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 압축기의 마찰저감장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 마찰저감판에는 볼트체결을 위한 체결홀이 형성되어 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 압축기의 마찰저감장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 상부베어링 및 실린더 사이에 장착되는 마찰저감판에 압축된 냉매가 토출되는 토출홀이 형성되거나, 상기 하부베어링 및 실린더 사이에 장착되는 마찰저감판에 압축된 냉매가 토출되는 토출홀이 형성되어 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 압축기의 마찰저감장치.
  4. 제 1항에 있어서, 마찰저감판은 이형재질로 형성되어 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 압축기의 마찰저감장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 마찰저감판을 이루는 이형재질은 알루미늄 재질이거나, 스테인레스 재질이거나, 유리 재질이거나, 폴리에틸렌 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 압축기의 마찰저감장치.
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