KR100624377B1 - 슬라이더 체결구조를 갖는 선회베인 압축기의 실린더 - Google Patents

슬라이더 체결구조를 갖는 선회베인 압축기의 실린더 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선회베인 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원형베인의 선회운동과 함께 실린더의 환형공간 내부에서 좌.우로 직선왕복운동을 하면서 상기 실린더 내부의 저압 및 고압측을 밀봉하는 리니어 슬라이더에 대한 조립작업이 보다 간편하면서 정확하게 이루어질 수 있도록 한 슬라이더 체결구조를 갖는 선회베인 압축기의 실린더에 관한 것으로서, 상기 실린더의 일측을 분리되게 하여 슬라이드 안내면을 포함하는 슬라이드 하우징을 형성하고, 상기 슬라이드 하우징은 그 분리공간의 내부에 착탈 가능하게 체결될 수 있도록 구성함으로써 조립의 간편성 및 효율성을 기할 수 있을 뿐만 아니라 상기 리니어 슬라이더와 실린더 간의 일정 간극을 유지하기 위한 작업이 용이하여 작업성 향상과 함께 기기의 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
실린더, 슬라이드 하우징, 리니어 슬라이더, 슬라이드 안내면, 내측링

Description

슬라이더 체결구조를 갖는 선회베인 압축기의 실린더{The cylinder of orbiter compressor with bolting structure for slider}
도 1은 일반적인 선회베인 압축기의 전체적인 구성을 나타낸 종단면도.
도 2는 도1의 실린더 구조를 나타낸 분리사시도.
도 3은 도 2의 압축과정을 나타낸 작동상태도.
도 4는 본 발명에 의한 선회베인 압축기의 실린더 구조를 나타낸 분리 사시도.
도 5는 도 4의 체결상태 단면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 부분확대도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
삭제
D:구동부 P:압축부
1:쉘
11:흡입튜브 12:고압실
13:토출튜브
2:스테이터 3:로터
3a:균형추
4:실린더
41:내측링 42:환형공간
43:흡입구 44,44a:내.외측 토출구
45:슬라이드 하우징 45a:고정공
46:지지대 46a:체결공
47:챔버
5:선회베인
50:경판 51:원형베인
53:개구부 54:리니어 슬라이더
54a:슬라이드 접촉면 54b:슬라이드 안내면
55:보스
6:메인프레임 7:서브프레임
8:크랭크축
81:크랭크핀 82:급유로
83:오일펌프
9:올담링
본 발명은 선회베인 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원형베인의 선회운동과 함께 실린더의 환형공간 내부에서 좌.우로 직선왕복운동을 하면서 상기 실린더 내부의 저압 및 고압측을 밀봉하는 리니어 슬라이더에 대한 조립작업이 보다 간편하면서 정확하게 이루어질 수 있도록 한 슬라이더 체결구조를 갖는 선회베인 압축기의 실린더에 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 도 2에 도시된 바와 같이 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 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.
한편, 상기 원형 베인(51)의 개구부(53)에 장착된 상기 리니어 슬라이더(54)는 압축된 냉매가 토출되는 고압측과 냉매가 흡입되는 저압측의 사이를 서로 기밀되게 구획하는데 사용되는 것으로서, 리니어 슬라이더(54)가 편심된 선회베인(5)의 선회운동에 의해 실린더(4)의 슬라이드 안내면(54b)을 따라 좌.우로 직선왕복운동을 할 때, 상기 실린더(4)의 슬라이드 안내면(54b)과 미끄럼 접촉하는 리니어 슬라이더(54)의 슬라이드 접촉면(54a) 사이의 간극을 통한 누설이 발생하기 쉽다.
통상, 상기 리니어 슬라이더(54)는 고속으로 선회운동을 하는 선회베인(5)과 함께 빠른 속도로 반복적인 직선운동을 하게 됨에 따라 실린더(4)의 슬라이드 안내 면(54b)과 접촉하는 상.하부측 슬라이드 접촉면(54a)이 조기에 마모되고, 이로인하여 상기 리니어 슬라이더(54)의 슬라이드 접촉면(54a)과 실린더(4)의 슬라이드 안내면(54b) 사이의 간극이 커져 저압과 고압측 사이의 누설이 발생됨으로써 압축효율의 저하에 다른 기기의 성능 및 신뢰성 저하를 초래하는 문제점이 있다.
그리고, 상기 리니어 슬라이더(54)를 공간이 극히 협소한 실린더(4)의 환형공간(42)에 끼워 조립하도록 되어 있어, 리니어 슬라이더(54)의 슬라이드 접촉면(54a)과 실린더(4)의 슬라이드 안내면(54b) 사이의 간극을 일정하게 정확히 맞춰 조립하는 것이 어렵고, 이로인해 작업의 불편성 및 비효율성에 따른 생산성 저하와 기기 성능의 신뢰성을 확보하기 어려운 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기한 바와같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로서, 그 목적은 원형베인의 선회운동과 함께 실린더의 환형공간 내부에서 좌.우로 직선왕복운동을 하면서 상기 실린더 내부의 저압 및 고압측을 밀봉하는 리니어 슬라이더에 대한 조립작업이 보다 간편하면서 정확하게 이루어질 수 있도록 하는데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 실린더의 내부에서 고속의 선회운동을 하는 원형베인과 함께 상기 실린더의 내부에서 직선왕복운동을 하는 리니어 슬라이더의 양측 고압 및 저압측에 대한 기밀작용이 지속적으로 유지될 수 있도록 하는데 있다.
이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 실린더의 환형공간 내부에서 선회 운동을 하는 원형베인과 함께 상기 실린더의 슬라이드 안내면을 따라 리니어 슬라이더가 직선왕복운동을 하면서 저압 및 고압측의 기밀을 유지할 수 있도록 구성된 선회베인 압축기에 있어서, 상기 실린더의 일측을 분리되게 하여 슬라이드 안내면을 포함하는 슬라이드 하우징을 형성하고, 상기 슬라이드 하우징은 그 분리공간의 내부에 착탈 가능하게 체결될 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한 슬라이더 체결구조를 갖는 선회베인 압축기의 실린더가 제공된다.
또한, 상기 실린더의 분리공간 양측에 체결공을 갖는 한 쌍의 지지대가 일체로 형성되고, 상기 슬라이드 하우징은 측방향으로 관통하는 고정공이 형성되어 상기 고정공을 실린더의 체결공과 일치시켜 볼트로 체결하는 것에 의해서 슬라이드 하우징에 대한 조립이 이루어질 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실린더의 슬라이드 안내면에 요철 형태를 이루는 다수의 챔버를 형성하여 상기 챔버의 내부에 냉매가스가 충진되어 상기 슬라이드 안내면과 리니어 슬라이더의 사이에 가스 실링이 이루어질 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 구성을 실시예에 따라 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명에 의한 선회베인 압축기의 실린더 구조를 나타낸 분리 사시도.
일반적으로 선회베인 압축기의 실린더는, 내측링(41)과 실린더(4)의 내벽 사이에 환형공간(42)이 형성되고, 상기 환형공간(42)의 내부에는 원형베인(51)이 선회운동을 하도록 구성되어 있으며, 상기 원형베인(51)에 포함된 리니어 슬라이더 (54)는 실린더(4)의 내부에서 고속을 선회운동을 하는 원형베인(51)과 함께 상기 실린더(4)의 슬라이드 안내면(54b)을 따라 직선왕복운동을 하면서 저압과 고압측 사이의 기밀을 요할 수 있도록 되어 있다.
이러한 선회베인 압축기의 실린더에 있어서, 본 발명은 실린더(4)의 일측을 따내는 식으로 분리하여 슬라이드 안내면(54b)을 포함하는 슬라이드 하우징(45)을 형성하고, 상기 슬라이드 하우징(45)을 그 분리공간(48)의 내부에 착탈 가능하게 체결할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한 것이다.
이를 위해 상기 실린더(4)의 분리공간(48) 양측에는 체결공(46a)을 갖는 한 쌍의 지지대(46)가 일체로 형성되는 것이며, 상기 슬라이드 하우징(45)에는 상기 체결공(46a)과 일치되어 볼트(B)로 체결되는 고정공(45a)을 측방향으로 관통되게 형성한 것이다.
이와같이 구성된 본 발명은 도 5에 도시된 바와같이 조립되는 것으로서, 그 조립은, 먼저 상기 리니어 슬라이더(54)의 일측면을 실린더(4)의 내측링(41)에 형성된 슬라이드 안내면(54b)에 접하게 위치시킨 후, 리니어 슬라이더(54)의 타측면에 실린더(4)로부터 분리된 슬라이드 하우징(45)의 슬라이드 안내면(54b)을 접촉한 상태로 밀어 실린더(4)의 분리공간(48)에 위치되게 한다.
그런 다음, 상기 분리공간(48)의 양측에 형성된 지지대(46)의 체결공(46a)을 통해 슬라이드 하우징(45)의 고정공(45a)을 관통하는 식으로 볼트(B)를 체결함으로써 이미 정해진 상기 슬라이드 하우징(45)의 슬라이드 안내면(54b)과 리니어 슬라이더(54) 사이의 간극을 정확히 맞춘 상태로 조립이 이루어질 수 있게 되는 것이 다.
그리고, 상기 리니어 슬라이더(54)의 마모로 인해 리니어 슬라이더(54)를 실린더(4)로부터 교체하는 경우에는 다시 볼트(B)를 풀고 슬라이드 하우징(45)을 실린더(4)로부터 분리함으로써 그 교체작업이 간단하게 이루어지게 된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 부분확대도이다.
여기에 도시된 본 발명의 특징은 슬라이드 하우징(45)의 슬라이드 안내면(54b)과 리니어 슬라이더(54)의 사이, 상기 리니어 슬라이더(54)와 내측링(41)의 슬라이드 안내면(54b)에 가스 실링이 이루어질 수 있도록 구성한 것이다.
이를 좀더 구체적으로 설명하면, 상기 슬라이드 하우징(45) 및 내측링(41)의 슬라이드 안내면(54b)에 각각 요철 형태를 이루는 다수의 챔버(47)가 형성되도록 구성한 것으로서, 실린더(4)의 내부에서 원형베인(51)이 선회운동을 하게 되면 실린더(4)의 내부에는 저압과 고압측이 발생하게 되고, 이 압력차에 의해서 리니어 슬라이더(54)와 상기 슬라이드 하우징 및 내측링(41)에 각각 형성된 슬라이드 안내면(54b)의 사이에 간극을 통해 누설 경로가 생긴다.
이에 따라 고압측의 냉매가스가 누설 경로를 통해 상기 슬라이드 안내면(54b)에 형성된 다수의 챔버(47)로 유입되어 정체됨으로써 슬라이드 하우징(45) 및 내측링(41)의 슬라이드 안내면(54b)과 리니어 슬라이더(54)의 사이에 가스 실링이 이루어질 수 있게 되는 것이다.
상술한 바와같이 본 발명은 원형베인의 선회운동과 함께 실린더의 환형공간 내부에서 좌.우로 직선왕복운동을 하면서 상기 실린더 내부의 저압 및 고압측을 밀봉하는 리니어 슬라이더를 체결 구조에 의하여 실린더에 조립할 수 있도록 구성함으로써 조립의 간편성 및 효율성을 기할 수 있을 뿐만 아니라 상기 리니어 슬라이더와 실린더 간의 일정 간극을 유지하기 위한 작업이 용이하여 작업성 향상과 함께 기기의 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 서로 접촉하는 상기 리니어 슬라이더와 실린더의 내벽 사이에 가스실링이 이루어질 수 있도록 구성함으로써 실린더의 내부에서 고속의 선회운동을 하는 원형베인과 함께 상기 실린더의 내부에서 직선왕복운동을 하는 리니어 슬라이더에 대한 기밀이 지속적으로 이루어질 수 있게 되고, 이로인해 기기의 성능 및 신뢰성 확보가 가능한 이점도 갖게 된다.

Claims (3)

  1. 실린더의 환형공간 내부에서 선회운동을 하는 원형베인과 함께 상기 실린더의 슬라이드 안내면을 따라 리니어 슬라이더가 직선왕복운동을 하면서 저압 및 고압측의 기밀을 유지할 수 있도록 구성된 선회베인 압축기에 있어서,
    상기 실린더의 일측을 분리되게 하여 슬라이드 안내면을 포함하는 슬라이드 하우징을 형성하고, 상기 슬라이드 하우징은 그 분리공간의 내부에 착탈 가능하게 체결될 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한 슬라이더 체결구조를 갖는 선회베인 압축기의 실린더.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실린더의 분리공간 양측에 체결공을 갖는 한 쌍의 지지대가 일체로 형성되고, 상기 슬라이드 하우징은 측방향으로 관통하는 고정공이 형성되어 상기 고정공을 실린더의 체결공과 일치시켜 볼트로 체결하는 것에 의해서 슬라이드 하우징에 대한 조립이 이루어질 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한 슬라이더 체결구조를 갖는 선회베인 압축기의 실린더.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 실린더의 슬라이드 안내면에 요철 형태를 이루는 다수의 챔버를 형성하여 상기 챔버의 내부에 냉매가스가 충진되어 상기 슬라이드 안내면과 리니어 슬라 이더의 사이에 가스 실링이 이루어질 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한 슬라이더 체결구조를 갖는 선회베인 압축기의 실린더.
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