KR100581560B1 - 확장 흡입유로를 갖는 선회베인 압축기의 압축장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 선회베인 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실린더의 측방향으로 형성된 흡입구를 통한 냉매가스의 흡입시 상기 실린더의 내부에서 선회운동을 하는 원형베인의 내.외측 압축실에 대한 흡입유로를 확대하면서 보다 유연한 형상의 흡입구조를 가질 수 있도록 한 확장 흡입유로를 갖는 선회베인 압축기의 압축장치에 관한 것으로서, 상기 흡입구와 내측링 사이의 환형공간에 걸쳐 서로 연이어 통하게 확장흡입로가 형성되고, 상기 확장흡입로와 흡입구 사이, 및 확장흡입로와 내측링 사이의 경계부분과 각 모서리 부분에 라운딩부를 형성하며, 흡입구에 대응되는 원형베인의 단부측에는 관통공을 형성함으로써 흡입손실의 감소에 따른 압축기의 성능 향상을 기할 수 있는 효과가 있다.

확장흡입로, 제1,2 흡입유로, 제1,2 라운딩부, 직선부, 관통공

Description

확장 흡입유로를 갖는 선회베인 압축기의 압축장치{The compressing device for orbiter compressor with expanding induction way}

도 1은 일반적인 선회베인 압축기의 전체적인 구성을 나타낸 종단면도.

도 2는 도 1의 압축부를 나타낸 분리사시도.

도 3은 도 2의 압축과정을 나타낸 작동상태도.

도 4는 본 발명에 의한 선회베인 압축기의 압축장치를 나타낸 평단면도.

도 5는 본 발명에 적용되는 선회베인을 나타낸 사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

110:확장흡입로

111:제1 흡입유로 112:제1 라운딩부

113:제2 흡입유로 114:제2 라운딩부

115:직선부

120:관통공

본 고안은 선회베인 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실린더의 측방 향으로 형성된 흡입구를 통한 냉매가스의 흡입시 상기 실린더의 내부에서 선회운동을 하는 원형베인의 내.외측 압축실에 대한 흡입유로를 확대하면서 보다 유연한 형상의 흡입구조를 가질 수 있도록 한 확장 흡입유로를 갖는 선회베인 압축기의 압축장치에 관한 것이다.

일반적으로 선회베인 압축기는 베인의 선회운동에 의해서 실린더의 내부에 내.외측 압축실이 형성되도록 구성한 것으로서, 도 1은 냉장고 또는 에어컨 등과 같은 밀폐형 냉매 압축기로써 적용 가능하게 본원인이 제안한 바 있는 저압식 밀폐형 선회베인 압축기이다.

상기 저압식 선회베인 압축기는, 구동부(D)와 압축부(P)가 하나의 쉘(1) 내부에 밀폐된 형태를 이루고, 상기 구동부(D)와 압축부(P)는 상.하부 양단이 메인프레임(6) 및 서브프레임(7)에 의해서 회전 가능하게 지지되는 수직의 크랭크축(8)으로 상호 연결되어 상기 크랭크축(8)을 통하여 구동부(D)의 동력이 압축부(P) 측으로 전달될 수 있도록 구성된다.

상기 구동부(D)는 상기 메인프레임(6)과 서브프레임(7)의 사이에 고정되는 스테이터(2)와, 상기 스테이터(2)의 내부에 구비되어 인가된 전원에 의해서 수직으로 관통하는 크랭크축(8)을 회전시키는 로터(3)로 구성되고, 상기 로터(3)의 상.하부에 균형추(3a)가 서로 대칭되게 형성되어 크랭크핀(81)에 의한 크랭크축(8)의 회전 불균형을 방지하도록 되어 있다.

상기 압축부(P)는 하부측의 보스(55)가 크랭크핀(81)에 결합된 선회 베인(5)이 실린더(4)의 내부에서 선회운동을 하는 것에 의하여 상기 실린더(4)의 내부로 유입된 냉매가스가 압축될 수 있도록 구성한 것으로서, 실린더(4)는 하부측으로 돌출된 내측링(41)을 포함하고, 상기 선회 베인(5)은 상부측에 원형 베인(51)이 수직으로 돌출되게 형성되어 상기 내측링(41)과 실린더(4)의 내벽 사이에 형성된 환형공간(42)의 내부에서 선회운동을 하도록 구성되어 있으며, 이 선회운동에 의하여 원형 베인(51)을 중심으로 내.외측에 압축실이 형성되도록 구성하고, 상기 압축실에서 압축된 냉매가스는 상부측 실린더(4)의 내.외측 토출구(44)(44a)를 통해서 실린더(4)의 외부로 토출될 수 있도록 구성된다.

그리고, 상기 메인프레임(6)과 선회 베인(5)의 사이에 자전 방지기구인 올담링(9)이 구비되며, 크랭크축(8)의 내부에는 급유로(82)를 상.하로 관통되게 형성하여 상기 크랭크축(8)의 하단부에 설치된 오일펌프(83)의 작동에 의해서 압축부(P)에 대한 급유가 이루어지도록 구성된다.

여기에 도시된 본 발명의 선회베인 압축기는 압축부(P)에 의해서 압축된 냉매가스가 실린더(4)의 내.외측 토출구(44)(44a)를 통해서 상부측 고압실(12)로 토출되는 저압식 선회베인 압축기로서, 상기 고압실(12)에 토출튜브(13)가 쉘(1)을 관통하여 설치되고, 상기 토출튜브(13)의 하부측, 즉 메인프레임(6)의 일측부에는 상기 쉘(1)을 관통하여 흡입튜브(11)가 설치된다.

이와같이 구성된 본 발명은 먼저, 인가된 전원에 의해서 구동부(D)의 로터(3)가 회전되어 크랭크축(8)이 회전되고, 상기 크랭크축(8)의 회전에 의해서 크랭크축(8)의 크랭크핀(81)에 하부측 보스(55)가 편심되게 결합된 압축부(P)의 선회베인(5)이 회전반경을 따라 선회운동을 하게 된다.

이에 따라, 실린더(4)의 내벽과 내측링(41) 사이의 환형공간(42)에 삽입된 선회베인(5)의 원형베인(51)도 함께 선회운동을 하면서 상기 환형공간(42)의 내부로 흡입된 냉매가스를 압축하게 되는데, 이때 환형공간(42)의 내부에는 원형베인(51)을 중심으로 내.외측에 각각 압축실이 형성되고, 이 압축된 냉매가스는 상기 각각의 압축실과 통하는 실린더(4)의 내.외측 토출구(44)(44a)를 통해서 상부측 고압실(12)로 토출되어 토출튜브(13)를 통한 고온 고압의 냉매가스의 송출이 이루어지게 되는 것이다.

도 2는 도 1의 압축부를 나타낸 분리 사시도이다.

이에 도시된 바와같이 상기 압축부(P)는 크랭크축(8)의 상부측을 회전 가능하게 지지하는 메인프레임(6)의 상단부에 상기 크랭크축(8)과 결합되는 선회베인(5)이 구비되고, 상기 선회베인(5)의 상부측에 메인프레임(6)과 결합되는 실린더(4)가 구비되는 것으로서, 상기 실린더(4)는 측방향으로 흡입구(43)가 형성되고, 상기 흡입구(43)의 타측부 실린더(4)의 상면에 내.외측 토출구(44)(44a)가 형성된다.

또한, 선회베인(5)의 상부측 원형베인(51)에는 상기 실린더(4)의 흡입구(43)를 통하여 흡입된 냉매가스가 원형베인(51)의 내측으로도 흡입될 수 있도록 상기 원형베인(51)의 상부측 및 슬라이더(54) 측으로 개방된 형태를 이루는 관통공(52)이 형성되는 것으로서, 상기 슬라이더(54)는 원형베인(51)의 개구부(53)에 장착되어 저압 및 고압측을 기밀되게 구분하는 기능을 수행한다.

여기서, 미설명 부호 9는 올담링이다.

도 3은 도 2의 압축과정을 나타낸 작동상태도이다.

이에 도시된 바와같이 본 발명은 크랭크축(8)을 통해 구동부(D)로부터 동력을 전달받아 압축부(P)의 선회 베인(5)이 구동되면(도 1 참조.), 실린더(4)의 환형공간(42) 내부에 삽입된 선회 베인(5)의 원형 베인(51)이 화살표와 같이 실린더(4)의 내벽과 내측링(41)의 사이에 형성된 환형공간(42)의 내부에서 선회운동을 하면서 흡입구(43)를 통해 환형공간(42)의 내부로 흡입된 냉매가스를 압축하게 된다.

즉, 최초의 작동상태(0°)는 상기 흡입구(43) 및 원형 베인(51)의 관통공(52)을 통해 내측 흡입실(A1)의 내부로 냉매가스의 흡입이 진행되고, 원형 베인의 외측 압축실(B2)은 흡입구(43) 및 외측 토출구(44a)와 차단된 상태에서 압축이 시작되며, 내측 압축실(A2)은 냉매가스에 대한 압축과 토출이 동시에 이루어진다.

90°회전된 상태에서는 원형 베인의 외측 압축실(B2)에 대한 압축이 계속 진행중이며, 원형 베인의 내측 압축실(A2)은 내측 토출구(44)를 통한 압축 냉매가스의 토출이 거의 완료된 상태가 되고, 전 단계에서 존재하지 않았던 외측 흡입실(B1)이 생성되어 흡입구(43)를 통해 냉매가스의 흡입이 이루어진다.

180°회전된 상태에서는 전 단계에서 존재하던 내측 흡입실(A1)은 사라지고, 그 대신 상기 내측 흡입실(A1)이 내측 압축실(A2)로 되어 압축을 시작하게 되는 것이며, 외측 압축실(B2)은 외측 토출구(44a)와 통하게 되어 압축된 냉매가스에 대한 토출이 진행한다.

270°회전된 상태에서는 원형 베인의 외측 압축실(B2)은 외측 토출구(44a)를 통한 압축된 냉매가스에 대한 토출을 거의 완료하게 되며, 내측 압축실(A2)도 압축을 계속 진행하고, 외측 흡입실(B1)에 대한 압축은 시작되는 것으로서, 상기의 상태에서 90°더 회전되면 전 단계에서 존재하던 외측 흡입실(B1)이 외측 압축실(B2)로 되어 상기 외측 압축실(B2)에 대한 압축을 진행하면서 최초의 상태로 돌아가게 됨으로써 크랭크축의 1회전을 기준으로 한 사이클이 연속 반복적으로 이루어지게 되는 것이다.

그러나 이러한 종래의 선회베인 압축기는 원형베인의 내측 압축실에 대한 충분한 흡입유로가 확보되어 있지 않을 뿐만 아니라 흡입구의 구조가 각진 형태를 이루고 있어 흡입손실에 따른 압축기의 전체적인 압력손실을 야기시킴으로써 압축기의 성능 저하를 유발시키는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로서, 그 목적은 실린더의 측방향으로 형성된 흡입구를 통한 냉매가스의 흡입시 상기 실린더의 내부에서 선회운동을 하는 원형베인의 내.외측 압축실에 대한 흡입유로를 확대하면서 보다 유연한 형상의 흡입구조를 가질 수 있도록 하는데 있다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 실린더의 측방향으로 흡입구가 형성되고, 상기 흡입구의 타측 실린더의 상면에 내.외측 토출구가 형성되며, 상기 실 린더 내부의 환형공간에는 선회베인의 원형베인이 삽입되어 상기 선회베인의 선회운동에 의해서 원형베인의 내.외측에 압축실이 형성되도록 구성한 선회베인 압축기에 있어서, 상기 흡입구와 내측링 사이의 환형공간에 걸쳐 서로 연이어 통하게 확장흡입로가 형성되고, 상기 확장흡입로와 흡입구 사이, 및 확장흡입로와 내측링 사이의 경계부분과 각 모서리 부분에 라운딩부를 형성하며, 흡입구에 대응되는 원형베인의 단부측에는 관통공을 형성하여서 된 것을 특징으로 한 흡입 확장유로를 갖는 선회베인 압축기의 압축장치가 제공된다.

또한, 상기 확장흡입로는 흡입구와 연통하는 환형공간의 입구를 상기 흡입구보다 큰 폭 및 넓이로 확장한 제1 흡입유로와; 상기 제1 흡입유로의 양측 모서리 부분에 형성되는 제1 라운딩부와; 상기 흡입구와 대향되는 내측링의 안쪽으로 제1 흡입유로보다 다소 작은 폭 및 깊이로 확장된 제2 흡입유로와; 상기 제2 흡입유로의 양측 모서리 부분에 형성되는 제2 라운딩부와; 상기 제1 흡입유로의 제1 라운딩부와 제2 흡입유로의 제2 라운딩부의 사이를 연결하는 직선부로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 구성을 실시예에 따라 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 의한 선회베인 압축기의 압축장치를 나타낸 평단면도이다.

일반적으로 선회베인 압축기는 실린더(4)의 측방향으로 흡입구(43)가 형성되고, 상기 흡입구(43)의 타측 실린더(4)의 상면에 내.외측 토출구(44)(44a)가 형성되며, 상기 실린더(4) 내부의 환형공간(42)에는 선회베인의 원형베인(51)이 삽입되 어 상기 선회베인의 선회운동에 의해서 원형베인(51)의 내.외측에 압축실(A2)(B2)이 형성된다.

이러한 선회베인 압축기에 있어, 본 발명은 상기 측방향 흡입구(43)를 통한 냉매가스의 흡입유로를 확장하면서 흡입시 상기 흡입구(43)의 각진 부분으로 인한 냉매가스의 흡입손실을 최소화한 것이다.

이를 좀더 구체적으로 설명하면, 흡입구(43)와 연통하는 환형공간(42)의 입구측에서부터 환형공간(42)을 거쳐 내측링(41)에 이르기까지 확장흡입로(110)를 형성하고, 상기 흡입구(43) 측에 위치하는 원형베인(51)의 단부측에는 상기 확장흡입로(110)를 통하여 환형공간(42)의 내부로 흡입된 냉매가스가 원형베인(51)의 내측으로도 유입될 수 있도록 관통공(120)이 형성된다.

상기 확장흡입로(110)는 흡입구(43)와 연통하는 환형공간(42)의 입구를 상기 흡입구(43)보다 큰 폭 및 넓이로 확장하여 원형베인(51)의 외측 압축실에 대한 제1 흡입유로(111)를 형성하고, 그 확장된 제1 흡입유로(111)의 양측 모서리 부분에 각이 형성되지 않도록 서로 대칭되는 제1 라운딩부(112)를 형성한 것이다.

또한, 상기 흡입구(43)와 대향되는 내측링(41)의 안쪽으로도 그 확장된 제1 흡입유로(111)보다 다소 작은 폭과 깊이로 확장하여 원형베인(51)의 내측 압축실에 대한 제2 흡입유로(113)를 형성하고, 그 확장된 제2 흡입유로(113)의 양측 모서리 부분에 각이 형성되지 않도록 서로 대칭되는 제2 라운딩부(114)가 형성된다.

그리고, 상기 제1 흡입유로(111)와 제2 흡입유로(113)가 서로 연통할 수 있도록 제1 흡입유로(111)의 제1 라운딩부(112)와 제2 흡입유로(113)의 제2 라운딩부 (114)는 직선부(115)에 의해서 양측이 서로 연결되어 전체적으로 제2 흡입유로(113) 측으로 점차 폭이 작아지는 형태를 이루어 상기 실린더(4)의 흡입구(43)를 통한 냉매가스의 유입이 보다 효과적으로 이루어질 수 있도록 구성한 것이며, 상기 직선부(115)와 함께 제1 흡입유로(111)와 제2 흡입유로(113)의 사이에 위치한 원형베인(51)의 단부측에는 관통공(120)이 형성되고, 상기 관통공(120)은 도 5에 도시된 바와같이 원형으로 형성된다.

이와같이 구성된 본 발명은 흡입구(43)와 통하는 환형공간(42)의 입구측과 내측링(41)의 안쪽에 각각 확장흡입로(110)를 구성하는 제1 흡입유로(111)와 제2 흡입유로(113)를 형성하고, 이들의 사이를 환형공간(42)에 걸쳐 직선부(115)로 연결하며, 상기 제1 흡입유로(111)와 제2 흡입유로(113)의 사이에 위치한 원형베인(51)의 단부측에 관통공(120)을 형성함으로써 상기 흡입구(43)를 통한 내.외측 압축실의 흡입 유로를 확대할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 제1 흡입유로(111) 및 제2 흡입유로(113)의 각 모서리 부분에 제1 라운딩부(112) 및 제2 라운딩부(114)를 형성하여 각이 형성되지 않도록 함으로써 그 각에 의한 냉매가스의 흡입 손실을 제거할 수 있게 되는 것이다.

상술한 바와같이 본 발명은 실린더의 측방향으로 형성된 흡입구를 통한 냉매가스의 흡입시 상기 실린더의 내부에서 선회운동을 하는 원형베인의 내.외측 압축실에 대한 흡입유로를 확대하면서 보다 유연한 형상의 흡입구조를 가질 수 있도록 함으로써 흡입손실의 감소에 따른 압축기의 성능 향상을 기할 수 있는 효과가 있 다.

Claims (2)

1. 실린더의 측방향으로 흡입구가 형성되고, 상기 흡입구의 타측 실린더의 상면에 내.외측 토출구가 형성되며, 상기 실린더 내부의 환형공간에는 선회베인의 원형베인이 삽입되어 상기 선회베인의 선회운동에 의해서 원형베인의 내.외측에 압축실이 형성되도록 구성한 선회베인 압축기에 있어서,

   상기 흡입구와 내측링 사이의 환형공간에 걸쳐 서로 연이어 통하게 확장흡입로가 형성되고, 상기 확장흡입로와 흡입구 사이, 및 확장흡입로와 내측링 사이의 경계부분과 각 모서리 부분에 라운딩부를 형성하며, 흡입구에 대응되는 원형베인의 단부측에는 관통공을 형성하여서 된 것을 특징으로 한 흡입 확장유로를 갖는 선회베인 압축기의 압축장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 확장흡입로는 흡입구와 연통하는 환형공간의 입구를 상기 흡입구보다 큰 폭 및 넓이로 확장한 제1 흡입유로와;

   상기 제1 흡입유로의 양측 모서리 부분에 형성되는 제1 라운딩부와;

   상기 흡입구와 대향되는 내측링의 안쪽으로 제1 흡입유로보다 다소 작은 폭 및 깊이로 확장된 제2 흡입유로와;

   상기 제2 흡입유로의 양측 모서리 부분에 형성되는 제2 라운딩부와;

   상기 제1 흡입유로의 제1 라운딩부와 제2 흡입유로의 제2 라운딩부의 사이를 연결하는 직선부로 구성된 것을 특징으로 한 흡입 확장유로를 갖는 선회베인 압축기의 압축장치.

Images