KR100624079B1 - 트윈 로터리 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토출구 측의 유로를 개선하여 토출밸브를 구성하는 부품 수를 줄임으로써, 부품의 가공성과 조립성을 향상시킬 수 있는 동시에 제품 단가를 줄일 수 있는 트윈 로터리 압축기를 개시한다.

본 발명에 따른 트윈 로터리 압축기는 케이스 내부에 마련되는 상, 하부 실린더 블럭과 상기 상, 하부 실린더 블럭의 일측면에 각각 마련되어 실린더 내부로 유체를 흡입하는 상, 하부 흡입구와 상기 상, 하부 실린더 블럭의 타측면에 각각 마련되어 실린더에서 압축된 유체를 반경방향으로 토출하는 상, 하부 토출구와 상기 상, 하부 실린더 블럭에 상하로 형성되며 상기 상, 하부 토출구와 각각 연통하는 토출유로와 상기 상부 실린더 블럭의 상측에 결합하는 상부 플랜지에 마련되며 상기 토출유로와 연통하여 상기 상, 하부 토출구로 토출되는 유체를 배출하는 통공을 포함한다.

또한, 상기 상부 실린더 블럭과 상기 하부 실린더 블럭 사이에 설치되어 상, 하부 실린더 블럭을 구획하는 중간 플랜지와 상기 중간 플랜지에 설치되어 상기 상, 하부 토출구를 개폐하는 토출밸브를 더 포함한다.

Description

트윈 로터리 압축기{Twin Rotary Compressor}

도 1은 본 발명의 바람직한 트윈 로터리 압축기의 전체적인 모습을 나타낸 단면도.

도 2는 도 1에서 밸브부인 A부의 확대도.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

10: 케이스 30: 압축부

40a,40b: 상, 하부 실린더블럭 41a,41b: 상, 하부 압축공간

45a,45b: 상, 하부 흡입구 46a,46b: 상, 하부 토출구

50a,50b: 상, 하부 플랜지 51: 중간 플랜지

60: 토출밸브 61: 밸브 플레이트

62: 밸브 스토퍼 63: 볼트

65: 토출유로 67: 볼트 체결공

68: 실링볼트

본 발명은 로터리 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상하로 배치된 2개의 압축부에서 압축이 이루어지는 트윈 로터리 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 전기모터 등과 같은 구동장치로부터 동력을 전달받아 공기, 냉매 등과 같은 유체에 압력을 가해 압축하고, 압축된 유체를 토출시키는 장치로 공기조화기, 냉장고 등과 같은 제품에 사용되고 있다.

이러한 압축기는 압축을 이루는 방식에 따라 용적형 압축기와 터보형 압축기로 분류되는데, 이 중에서 용적형 압축기는 실린더 내부의 체적감소를 통해 압력을 증가시키는 압축방식을 갖는다. 이러한 용적형 압축기의 대표적인 예로 실린더 내부에서 편심된 상태로 회전하는 롤러에 의해 유체가 압축되는 로터리 압축기가 있는데, 이러한 로터리 압축기 중 하나로 유체가 압축되는 공간인 실린더가 상하로 2개 설치되고, 이 실린더 내부에 하나의 구동축에 의해 편심회전하며 유체를 압축시키는 2개의 편심롤러가 각각 상호 180도 위상차를 갖도록 설치되어 상, 하부에서 연속적인 유체 압축이 일어나면서 압축기의 효율을 향상시키고 진동 특성을 더욱 향상시킨 트윈 로터리 압축기가 개발되어 사용되고 있다.

일본공개특허공보 특개평09-250477호에는 종래 트윈 로터리 압축기의 일 예가 개시되어 있는데, 이러한 트윈 로터리 압축기에서는 상부 플랜지와 하부 플랜지 각각에 토출구가 형성되어 있으며, 상기 상, 하부 토출구에는 토출구를 개폐하는 밸브가 각각 설치되어 있으며, 각각의 토출구를 통해 토출되는 유체에 의한 소음을 감소시키기 위해 상부 플랜지의 상부에는 상부 머플러가, 하부 플랜지의 하부에는 하부 머플러가 각각 설치되었다.

이와 같이 구성된 트윈 로터리 압축기의 상, 하부 플랜지는 토출구, 밸브 및 머플러와 같은 구조를 갖추어야 했으므로 각각의 플랜지는 그 형상이 복잡해져 가공성이 저하되었으며, 각각의 플랜지에 토출밸브를 구성하기 위해 각 부품을 조립하는데 많은 시간이 소요되었다.

또한, 상부 토출구와 하부 토출구의 유로가 분리되어 있어 각각의 토출구에 밸브장치를 구성하기 위해서는 많은 수의 부품이 소모됨으로써, 제품 단가가 상승하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 상, 하부 토출구의 유로 개선에 따른 상, 하부 플랜지와 같은 부품 형상의 단순화로 부품의 가공성을 향상시킬 수 있는 트윈 로터리 압축기를 제공하는 것이다.

또한, 토출밸브를 구성하는 부품 수를 줄여 조립성을 향상시킬 수 있는 동시에 제품 단가를 줄일 수 있는 트윈 로터리 압축기를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 트윈 로터리 압축기는케이스 내부에 마련되는 상, 하부 실린더 블럭과 상기 상, 하부 실린더 블럭의 일측면에 각각 마련되어 실린더 내부로 유체를 흡입하는 상, 하부 흡입구와 상기 상, 하부 실린더 블럭의 타측면에 각각 마련되어 실린더에서 압축된 유체를 반경방향으로 토출하는 상, 하부 토출구와 상기 상, 하부 실린더 블럭에 상하로 형성되며 상기 상, 하부 토출구와 각각 연통하는 토출유로와 상기 상부 실린더 블럭의 상측에 결합하는 상부 플랜지에 마련되며 상기 토출유로와 연통하여 상기 상, 하부 토출구로 토출되는 유체를 배출하는 통공을 포함한다.

또한, 상기 상부 실린더 블럭과 상기 하부 실린더 블럭 사이에 설치되어 상, 하부 실린더 블럭을 구획하는 중간 플랜지와 상기 중간 플랜지에 설치되어 상기 상, 하부 토출구를 개폐하는 토출밸브를 더 포함한다.

또한, 상기 토출밸브는 중앙부가 상기 중간 플랜지에 고정되고 양단은 자유로운 상태로 상기 상, 하부 토출구를 개폐하도록 탄성 판으로 만들어진 밸브 플레이트와, 상기 밸브 플레이트가 과도하게 개방되는 것을 방지하여 유체의 토출량을 조절하는 밸브 스톱퍼와 상기 밸브 플레이트와 상기 밸브 스톱퍼의 중앙부를 상기 중간 플랜지에 고정하는 볼트를 포함한다.

또한, 상기 상부 실린더 블럭과 하부 실린더 블럭 사이에 마련되어 상기 중간 플랜지에 상기 볼트를 체결작업하기 위한 볼트 체결공과, 상기 볼트 체결 후 상기 볼트 체결공으로 유체가 새어 나오는 것을 방지하기 위해 상기 볼트 체결공을 밀폐하는 실링볼트를 더 포함한다.

또한, 상기 상부 플랜지에는 상기 통공을 통해 배출되는 유체에 의한 소음을 감소시키는 머플러가 설치된다.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 트윈 로터리 압축기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 트윈 로터리 압축기는 외형을 형성하는 케이스(10)와 상기 케이스(10) 내부에 위치하는 구동부(20) 및 압축부(30)를 구비한다. 상기 케이스(10)의 일측에는 액상의 유체를 걸러내기 위한 어큐뮬레이터(11)로부터 압축부(30)로 유체를 공급하는 흡입관(12)이 연결된다.

그리고, 케이스의 상부에는 압축된 유체가 토출되는 토출관(13)이 설치되며, 케이스(10)의 하부에는 마찰 운동하는 부재의 윤활 및 냉각을 위해 일정량의 윤활유(14)가 채워진다.

구동부(20)는 케이스(10)에 고정되는 고정자(21)와 고정자(21)의 내부에 회전가능하게 지지되는 회전자(22)와 회전자(22)에 압입되는 회전축(23)으로 구성되며, 케이스(10)에 설치된 터미널(15)로부터 고정자(21)로 전원이 인가되면 회전자(22)는 전자기력에 의해 회전하며, 회전자(22)에 압입되어 일체로 된 회전축(23)은 회전력을 압축부(30)에 전달하게 된다.

압축부(30)는 상부에 형성된 상부 압축부(30a)와 하부에 형성된 하부 압축부(30b)로 나누어진다. 상, 하부 압축부(30a,30b)는 크게 케이스(10)에 상하로 배치되며 유체가 압축되는 상, 하부 압축공간(41a,41b)을 형성하는 상, 하부 실린더블럭(40a,40b)과 상기 상, 하부 실린더블럭(40a,40b)의 내부에 위치하여 유체를 압축하는 상, 하부 롤러(42a,42b) 및 상, 하부 롤러(42a,42b)를 편심 회전시키는 상, 하부 편심캠(43a,43b)으로 구성된다. 또한, 상부 실린더블럭(40a)의 상부 및 하부 실린더블럭(41b)의 하부에는 상부 실린더블럭(40a)의 상부면과 하부 실린더블럭(40b)의 하부면을 밀폐하면서 회전축(23)을 지지하는 상부 플랜지(50a) 및 하부 플랜지(50b)가 각각 설치된다. 또한, 상부 실린더블럭(40a)과 하부 실린더블럭(40b) 사이에는 상부 실린더블럭(40a)의 하부를 밀폐하고, 하부 실린더블럭(40b)의 상부를 밀폐함과 동시에 상부 실린더블럭(40a)과 하부 실린더블럭(40b)을 구획하는 중간 플랜지(51)가 설치된다.

상, 하부 실린더(41a,41b)의 일측면에는 각각 어큐뮬에이터(11)와 연결된 흡입관(12a,12b)과 연결되어 유체를 공급하는 상, 하부 흡입구(45a,45b)가 각각 형성되고, 상기 흡입구(45a,45b)의 반대측 타측면에는 압축공간(41a,41b)에서 압축된 유체를 반경방향으로 토출하는 상, 하부 토출구(46a,46b)가 각각 형성된다. 또한, 상부 실린더블럭(40a)과 하부 실린더블럭(40b) 사이의 중간 플랜지(51)에는 상부 토출구(46a)와 하부 토출구(46b)를 개폐하기 위한 토출밸브(60)가 설치된다.

도 2는 도 1 A부의 부분확대도로서, 상부 토출구(46a)와 하부 토출구(46b)를 개폐하는 일체형 토출밸브(60) 및 압축된 냉매가 토출되는 토출유로(65)의 구조가 도시되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상, 하부 실린더 블럭(40a,40b)에는 상하로 형성되어 상, 하부 토출구(46a,46b)와 각각 연통하는 토출유로(65)가 형성되어 있으며, 상부 플랜지(50a)에는 상기 토출유로(65)와 연통하여 상, 하부 토출구(46a,46b)로 토출되는 유체를 배출하는 통공(52)이 형성되어 있다. 따라서, 상부 토출구(46a)를 통해 토출된 유체와 하부 토출구(46b)를 통해 토출된 유체는 동일한 토출유로(65) 를 통해 상부 실린더블럭(40a)의 상측으로 토출된다.

또한, 상, 하부 토출구(46a,46b)를 개폐하는 토출밸브(60)는 중앙부가 중간 플랜지(51)에 고정되고, 고정된 중앙부를 중심으로 양단은 자유로운 상태로 상, 하부 토출구(46a,46b)를 막고 있는 밸브 플레이트(61)와 밸브 플레이트(61)가 과도하게 개방되는 것을 방지하여 유체의 토출량을 조절하는 밸브 스톱퍼(62)와 밸브 플레이트(61) 및 밸브 스톱퍼(62)의 중앙부를 중간 플랜지(51)에 고정하는 볼트(62)로 구성된다.

밸브 플레이트(61)는 중앙부만이 중간 플랜지(51)에 고정되며 상, 하부 토출구(46a,46b)를 통해 배출되는 유체 압력에 의해 상, 하부 토출구(46a,46b)를 개폐하도록 탄성을 가진 판스프링 종류로 만들어지는 것이 바람직하다.

밸브 스톱퍼(62)의 중앙부는 중간 플랜지(51)에 고정되어 있으며, 양단은 상, 하부 토출구(46a,46b)로부터 소정거리 이격되도록 곡선을 이루며 휘어져 있으며, 강성을 가진 재료로 제작되어 외력이 가해지더라도 그 형태를 유지하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 토출유로(65) 및 토출밸브(60) 구조에서 상, 하부 실린더 블럭(40a,40b)의 상하로 형성된 토출유로(65)를 통해 토출밸브(60)를 조립할 수 없으므로, 상부 실린더블럭(40a)과 하부 실린더블럭(40b) 사이에는 밸브 플레이트(61)와 밸브 스톱퍼(62)를 중간 플랜지(51)에 볼트(63)로 체결 작업할 때 이용되는 볼트 체결공(67)이 형성된다. 상기 볼트 체결공(67)을 통해 볼트(63)로 밸브 플레이트(61)와 밸브 스톱퍼(62)를 중간 플랜지(51)에 고정한 후에는 상기 볼트 체결공 (67)을 통해 압축된 유체가 새어 나오는 것을 방지하기 위하여 실링볼트(68)로 볼트 체결공(67)을 밀폐한다.

이하, 상기와 같이 구성된 트윈 로터리 압축기의 동작에 관해 설명한다.

회전축(23)이 회전하여 상부 압축공간(41a)이 압축되면, 밸브 플레이트(61)의 상단은 상부 토출구(46a)를 개방하게 되고, 상부 토출구(46a)를 통해 토출된 유체는 토출유로(65)를 통해 토출된다. 또한, 회전축(23)이 회전하여 하부 압축공간(41b)이 압축되면, 밸브 플레이트(61)의 하단은 하부 토출구(46b)를 개방하게 되고, 하부 토출구(46b)를 통해 토출 또한 토출유로(65)를 통해 토출된다.

이때, 토출유로(65)로 토출된 유체는 상부 플랜지(50a)에 형성된 통공(52)을 통해서만 배출되므로, 도 1에 도시된 바와 같이 배출되는 유체에 의해 발생하는 소음을 감소시키기 위한 머플러(55)는 상부 플랜지(50a)의 상측에만 설치하면 된다. 따라서, 종래 하부 플랜지(50b)에 별도로 설치되던 하나의 머플러를 줄일 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 트윈 로터리 압축기에 따르면, 상, 하부 토출구의 유로를 개선함으로써, 상, 하부 플랜지와 같은 부품의 형상을 단순화 할 수 있어 가공성을 향상시킬 수 있다.

또한, 토출밸브를 구성하는 부품 수를 줄일 수 있으므로 조립성을 향상시킬 수 있는 동시에 제품 단가를 줄일 수 있다.

Claims (5)

1. 케이스 내부에 마련되는 상, 하부 실린더 블럭과

   상기 상, 하부 실린더 블럭의 일측면에 각각 마련되어 실린더 내부로 유체를 흡입하는 상, 하부 흡입구와

   상기 상, 하부 실린더 블럭의 타측면에 각각 마련되어 실린더에서 압축된 유체를 반경방향으로 토출하는 상, 하부 토출구와

   상기 상, 하부 실린더 블럭에 상하로 형성되며 상기 상, 하부 토출구와 각각 연통하는 토출유로와

   상기 상부 실린더 블럭의 상측에 결합하는 상부 플랜지에 마련되며 상기 토출유로와 연통하여 상기 상, 하부 토출구로 토출되는 유체를 배출하는 통공을 포함하는 트윈 로터리 압축기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 상부 실린더 블럭과 상기 하부 실린더 블럭 사이에 설치되어 상, 하부 실린더 블럭을 구획하는 중간 플랜지와 상기 중간 플랜지에 설치되어 상기 상, 하부 토출구를 개폐하는 토출밸브를 더 포함하는 트윈 로터리 압축기.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 토출밸브는 중앙부가 상기 중간 플랜지에 고정되고 양단은 자유로운 상 태로 상기 상, 하부 토출구를 개폐하도록 탄성 판으로 만들어진 밸브 플레이트와 상기 밸브 플레이트가 과도하게 개방되는 것을 방지하여 유체의 토출량을 조절하는 밸브 스톱퍼와 상기 밸브 플레이트와 상기 밸브 스톱퍼의 중앙부를 상기 중간 플랜지에 고정하는 볼트를 포함하는 트윈 로터리 압축기.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 상부 실린더 블럭과 하부 실린더 블럭 사이에 마련되어 상기 중간 플랜지에 상기 볼트를 체결작업하기 위한 볼트 체결공과, 상기 볼트 체결 후 상기 볼트 체결공으로 유체가 새어 나오는 것을 방지하기 위해 상기 볼트 체결공을 밀폐하는 실링볼트를 더 포함하는 트윈 로터리 압축기.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 상부 플랜지에는 상기 통공을 통해 배출되는 유체에 의한 소음을 감소시키는 머플러가 설치되는 트윈 로터리 압축기.

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