KR100763149B1 - Rotary compressor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 로터리 압축기에 관한 것으로, 본 발명은 모터의 회전자에 결합하여 함께 회전하는 회전축과, 상기 모터의 일 측에 고정하여 유체의 흡입공간과 압축공간을 형성하는 실린더와, 상기 회전축의 편심부에 결합하고 실린더의 내주면에 접동하여 선회하면서 유체를 압축하는 롤링피스톤과, 상기 롤링피스톤의 외주면에 밀착하여 그 롤링피스톤의 선회시 실린더에서 직선운동을 하면서 압축공간을 흡입공간과 구획하는 베인을 포함한 로터리 압축기에 있어서, 상기 실린더의 내주면과 이에 접하는 롤링피스톤의 외주면을 상기 회전축의 축방향으로 상이한 직경을 갖도록 형성하고, 상기 롤링피스톤의 외주면에 접하는 베인의 내측면이 그 롤링피스톤의 외주면에 상응하도록 경사지게 형성하여 구성함으로써, 압축시 가스력에 의해 롤링피스톤의 외주면이 실린더의 내주면과 과도하게 접촉하는 것을 막아 실린더 또는 롤링피스톤 사이의 마모를 방지한다. 또, 롤링피스톤이 가스력에 의해 반경방향으로 과도하게 밀리는 것을 방지함에 따라 회전축의 진동이 가진되는 것도 방지할 수 있어 압축기의 신뢰성이 향상된다.The present invention relates to a rotary compressor, the present invention is coupled to the rotating shaft of the motor rotates together, the cylinder fixed to one side of the motor to form a suction space and a compression space of the motor, and the rotation shaft A rolling piston that couples to the core and slides on the inner circumferential surface of the cylinder and compresses the fluid, and a vane that contacts the outer circumferential surface of the rolling piston and partitions the compressed space from the suction space while linearly moving in the cylinder when the rolling piston rotates. In the rotary compressor included, the inner circumferential surface of the cylinder and the outer circumferential surface of the rolling piston in contact therewith are formed to have different diameters in the axial direction of the rotating shaft, and the inner surface of the vane in contact with the outer circumferential surface of the rolling piston corresponds to the outer circumferential surface of the rolling piston. It is formed to be inclined so that the rolling piston Prevents the outer circumferential surface from excessive contact with the inner circumferential surface of the cylinder to prevent wear between the cylinder or rolling piston. In addition, as the rolling piston is prevented from being excessively pushed in the radial direction by the gas force, the vibration of the rotating shaft can be prevented, thereby improving the reliability of the compressor.

Description

로터리 압축기{ROTARY COMPRESSOR}Rotary compressors {ROTARY COMPRESSOR}

도 1은 종래 로터리 압축기의 일례를 보인 종단면도.1 is a longitudinal sectional view showing an example of a conventional rotary compressor.

도 2는 종래 로터리 압축기에서 압축기구부를 파단하여 보인 사시도.Figure 2 is a perspective view showing a breakage of the compression mechanism in the conventional rotary compressor.

도 3은 본 발명 로터리 압축기의 일부를 보인 종단면도.Figure 3 is a longitudinal sectional view showing a part of the rotary compressor of the present invention.

도 4는 본 발명 로터리 압축기에서 압축기구부를 파단하여 보인 사시도.Figure 4 is a perspective view of the compression mechanism broken in the rotary compressor of the present invention.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **

1 : 케이싱 2 : 고정자1: casing 2: stator

3 : 회전자 4 : 회전축3: rotor 4: rotation axis

6A,6B : 상부,하부 베어링 10 : 실린더6A, 6B: Upper and lower bearing 10: Cylinder

20 : 롤링피스톤 30 : 베인20: rolling piston 30: vane

본 발명은 로터리 압축기에 관한 것으로, 특히 압축시 압축실 내부에서 발생하는 토출압과 흡입압의 차압에 의한 면압을 감소할 수 있는 로터리 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a rotary compressor, and more particularly to a rotary compressor capable of reducing the surface pressure due to the differential pressure of the discharge pressure and the suction pressure generated in the compression chamber during compression.

일반적으로 에어컨 등에 적용되는 로터리 압축기는 전동기구부에 결합한 회전축에 압축기구부의 롤링피스톤을 편심되게 결합하고, 롤링피스톤이 원형 실린더 내에서 선회운동을 하면서 냉매가스를 흡입 압축하여 토출하는 것으로, 종래의 로터리 압축기는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같다.In general, a rotary compressor applied to an air conditioner is eccentrically coupled to a rotating shaft coupled to an electric mechanism, and a rolling piston is eccentrically, and a rolling piston sucks and discharges refrigerant gas while rotating in a circular cylinder. The compressor is as shown in FIGS. 1 and 2.

이에 도시한 바와 같이 종래의 로터리 압축기는, 흡입관(SP)과 토출관(DP)을 구비하는 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 이루어져 있다.As shown in the drawing, the conventional rotary compressor is provided with a stator 2 and a rotor 3, which are electric drive units, inside the casing 1 including the suction pipe SP and the discharge pipe DP. The rotating shaft 4 is press-fitted to the center of the rotor 3, and a lower portion of the rotating shaft 4 is provided with a compression mechanism for suction-compressing refrigerant gas.

압축기구부는 케이싱(1)의 내주면에 고정하여 흡입관(SP)과 연통하는 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(8)을 포함하여 이루어져 있다. The compression mechanism is fixed to the inner circumferential surface of the casing 1 and has a circular cylinder 5 which communicates with the suction pipe SP, and an upper bearing 6A which is in close contact with both sides of the cylinder 5 and supported by the rotating shaft 4 therethrough. ) And the lower bearing 6B, the rolling piston 7 which eccentrically rotates in the cylinder 5 while rotating in rotation with the rotating shaft 4, and the outer circumferential surface of the rolling piston 7, It comprises a vane (8) for dividing the cylinder (5) into a suction space and a compression space while performing a linear movement during the pivoting movement.                         

실린더(5)의 내주면은 양측 직경이 동일한 원통형으로 형성하고, 롤링피스톤(7)의 외주면은 실린더(5)의 내주 직경 보다 작고 양측 직경이 동일한 원통형으로 형성하며, 베인(8)은 롤링피스톤(7)의 외주면에 긴밀하게 접촉하도록 그 접촉면이 일직선으로 된 판형으로 형성하여 이루어져 있다.The inner circumferential surface of the cylinder 5 is formed in a cylindrical shape having both diameters the same, and the outer circumferential surface of the rolling piston 7 is formed in a cylindrical shape smaller than the inner circumferential diameter of the cylinder 5 and both diameters are the same, and the vane 8 has a rolling piston ( The contact surface is formed in a straight plate shape so as to be in close contact with the outer circumferential surface of 7).

도면중 미설명 부호인 9는 토출머플러, A는 어큐뮬레이터이다.In the drawings, reference numeral 9 denotes a discharge muffler, and A denotes an accumulator.

상기와 같이 구성된 종래 로터리 압축기의 동작은 다음과 같다.The operation of the conventional rotary compressor configured as described above is as follows.

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(미부호)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 토출관(DP)을 거쳐 냉동사이클시스템으로 배출하는 것이었다.That is, when power is applied to the stator 2, the rotor 3 rotates inside the stator 2, and the rotating shaft 4 rotates with the rolling piston 7 eccentrically rotating in the cylinder 5. In addition, the refrigerant gas is sucked into the suction space of the cylinder (5) in accordance with the eccentric rotation of the rolling piston (7) is continuously compressed to a constant pressure, the pressure of the compression space of the cylinder (5) passes the critical pressure of the casing (1) At the moment when the pressure is higher than the pressure in the cylinder, the discharge valve (unsigned) mounted on the upper bearing 6A is opened, and compressed gas is discharged into the casing 1 in the compression space, and the discharge gas is discharged from the casing 1 and the stator ( 2) through the gap or the gap between the stator (2) and the rotor (3) to move upwards and discharged through the discharge pipe (DP) to the refrigeration cycle system.

그러나, 상기와 같은 종래 로터리 압축기에 있어서는, 롤링피스톤(7)의 압축행정시 그 롤링피스톤(7)의 외주면이 실린더(5)의 내주면에 접촉하여 가스를 압축하는 과정에서 실린더(5)의 내주면과 롤링피스톤(7)의 외주면에 반경방향으로의 가스력을 작용하게 되나, 실린더(5)의 내주면과 롤링피스톤(7)의 외주면이 모두 가스력에 대해 수직으로 형성되어 롤링피스톤(7)의 편하중이 증가하고 이로 인해 실린 더(5)나 롤링피스톤(7)이 과도하게 마찰하면서 마모가 발생하거나 롤링피스톤(7)에 결합한 회전축(4)과 회전자(3)의 진동을 가진(加振)하는 문제점이 있었다. However, in the conventional rotary compressor as described above, the inner circumferential surface of the cylinder 5 in the process of compressing gas by the outer circumferential surface of the rolling piston 7 in contact with the inner circumferential surface of the cylinder 5 during the compression stroke of the rolling piston 7. And the gas force in the radial direction is applied to the outer circumferential surface of the rolling piston 7, but both the inner circumferential surface of the cylinder 5 and the outer circumferential surface of the rolling piston 7 are formed perpendicular to the gas force so that the rolling piston 7 The eccentric load increases and this causes excessive wear of the cylinder 5 or the rolling piston 7 and abrasion or vibration of the rotating shaft 4 and the rotor 3 coupled to the rolling piston 7 There was a problem.

본 발명은 상기와 같은 종래 로터리 압축기의 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 롤링피스톤의 압축행정시 가스력에 의해 실린더와 롤링피스톤이 마모하는 것을 방지함과 아울러 가스력에 의한 압축기의 진동을 줄일 수 있는 로터리 압축기를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다. The present invention has been made in view of the problems of the conventional rotary compressor as described above, and can prevent the cylinder and the rolling piston from being worn by the gas force during the compression stroke of the rolling piston and also reduce the vibration of the compressor due to the gas force. It is an object of the present invention to provide a rotary compressor.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 모터의 회전자에 결합하여 함께 회전하는 회전축과, 상기 모터의 일 측에 고정하여 유체의 흡입공간과 압축공간을 형성하는 실린더와, 상기 회전축의 편심부에 결합하고 실린더의 내주면에 접동하여 선회하면서 유체를 압축하는 롤링피스톤과, 상기 롤링피스톤의 외주면에 밀착하여 그 롤링피스톤의 선회시 실린더에서 직선운동을 하면서 압축공간을 흡입공간과 구획하는 베인을 포함한 로터리 압축기에 있어서, 상기 실린더의 내주면과 이에 접하는 롤링피스톤의 외주면을 상기 회전축의 축방향으로 상이한 직경을 갖도록 형성하고, 상기 롤링피스톤의 외주면에 접하는 베인의 내측면이 그 롤링피스톤의 외주면에 상응하도록 경사지게 형성하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기를 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, a rotating shaft coupled to the rotor of the motor to rotate together, a cylinder fixed to one side of the motor to form a suction space and a compression space of the fluid, coupled to the eccentric portion of the rotating shaft And a rolling piston that compresses the fluid while turning and turning on the inner circumferential surface of the cylinder, and a vane that is in close contact with the outer circumferential surface of the rolling piston and the vane partitions the compressed space from the suction space while linearly moving in the cylinder during the turning of the rolling piston. An inner circumferential surface of the cylinder and an outer circumferential surface of the rolling piston in contact therewith have a different diameter in the axial direction of the rotating shaft, and an inner side of the vane in contact with the outer circumferential surface of the rolling piston is inclined to correspond to the outer circumferential surface of the rolling piston. It provides a rotary compressor characterized in that.

이하, 본 발명에 의한 로터리 압축기를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, the rotary compressor according to the present invention will be described in detail with reference to the embodiment shown in the accompanying drawings.                     

도 3은 본 발명 로터리 압축기의 일부를 보인 종단면도이고, 도 4는 본 발명 로터리 압축기에서 압축기구부를 파단하여 보인 사시도이다.Figure 3 is a longitudinal sectional view showing a part of the rotary compressor of the present invention, Figure 4 is a perspective view of the compression mechanism broken in the rotary compressor of the present invention.

이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 로터리 압축기는, 흡입관(SP)과 토출관(DP)을 구비하는 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 구성한다.As shown in the drawing, in the rotary compressor according to the present invention, the stator 2 and the rotor 3, which are the electric mechanism parts, are provided inside the casing 1 including the suction pipe SP and the discharge pipe DP. The rotary shaft 4 is press-fitted to the center of the rotor 3, and a compression mechanism for sucking and compressing the refrigerant gas is provided below the rotary shaft 4.

압축기구부는 케이싱(1)의 내주면에 고정하여 흡입관(SP)과 연통하는 원형의 실린더(10)와, 실린더(10)의 양측면에 밀착하는 동시에 회전축(4)이 관통하여 지지되는 상부베어링(6A) 및 하부베어링(6B)과, 회전축(4)에 접동하여 자전하면서 실린더(10)내에서 편심 회전하는 롤링피스톤(20)과, 롤링피스톤(20)의 외주면에 압접하여 롤링피스톤(20)의 선회운동시 직선운동을 하면서 실린더(10)를 흡입공간과 압축공간으로 구분하는 베인(30)으로 이루어진다.The compression mechanism is fixed to the inner circumferential surface of the casing (1) and the circular cylinder (10) in communication with the suction pipe (SP), and the upper bearing (6A) which is in close contact with both sides of the cylinder (10) and at the same time supported by the rotating shaft (4) ) And the lower bearing 6B, the rolling piston 20 which eccentrically rotates in the cylinder 10 while rotating in rotation with the rotating shaft 4, and the outer circumferential surface of the rolling piston 20 to be pressed against the rolling piston 20 The cylinder 10 is composed of a vane 30 which divides the cylinder 10 into a suction space and a compression space during the pivoting motion.

실린더(10)의 내주면은 하단에서 상단으로 갈수록 직경이 점점 작아져 '테이퍼' 모양으로 형성하고, 이 실린더(10)의 내주면에 접하는 롤링피스톤(20)의 외주면 역시 실린더(10)의 내주면이 '테이퍼'진 각도와 동일한 각도를 갖도록 하단에서 상단으로 갈수록 직경이 작아지게 형성한다.The inner circumferential surface of the cylinder 10 is formed in a tapered shape as the diameter decreases from the bottom to the upper end, and the outer circumferential surface of the rolling piston 20 in contact with the inner circumferential surface of the cylinder 10 also has an inner circumferential surface of ' The diameter is made smaller from the bottom to the top to have the same angle as the tapered angle.

또, 베인(30)은 판형으로 형성하되 그 내측면은 롤링피스톤(20)의 외주면에 긴밀하게 접촉하도록 롤링피스톤(20)의 외주면과 동일한 각도로 경사지게 형성하는 것이 바람직하다.In addition, the vanes 30 may be formed in a plate shape, and the inner surface thereof may be inclined at the same angle as the outer circumferential surface of the rolling piston 20 so as to be in close contact with the outer circumferential surface of the rolling piston 20.

도면중 미설명 부호인 9는 토출머플러이다. Reference numeral 9 in the drawings denotes a discharge muffler.                     

상기와 같이 구성된 본 발명 로터리 압축기의 작용효과는 다음과 같다.Effects of the present invention the rotary compressor configured as described above are as follows.

즉, 고정자(2)에 전원을 인가하면 회전자(3)가 고정자(2)의 내부에서 회전하고, 이와 함께 회전축(4)이 회전하면서 롤링피스톤(20)이 실린더(10)내에서 편심 회전하며, 롤링피스톤(20)의 편심회전에 따라 냉매가스가 실린더(10)의 흡입공간으로 흡입되어 일정압력까지 지속적으로 압축되었다가 케이싱(1)의 내부로 토출하고, 이 토출가스는 케이싱(1)과 고정자(2) 사이의 틈새 또는 고정자(2)와 회전자(3) 사이의 틈새 등을 통해 상부로 이동하여 토출관(미도시)을 거쳐 냉동사이클시스템으로 배출한다.That is, when power is applied to the stator 2, the rotor 3 rotates inside the stator 2, and the rotating shaft 4 rotates with the rolling piston 20 eccentrically rotating in the cylinder 10. In addition, the refrigerant gas is sucked into the suction space of the cylinder 10 according to the eccentric rotation of the rolling piston 20 and is continuously compressed to a predetermined pressure, and then discharged into the casing 1, and the discharge gas is discharged into the casing 1. ) And through the gap between the stator (2) or the stator (2) and the rotor (3) to the upper and discharged through the discharge pipe (not shown) to the refrigeration cycle system.

이때, 압축가스는 압축공간의 체적이 좁아질수록 압력이 점점 상승하여 롤링피스톤(20)의 반경방향으로 가스력을 전달하게 되나, 이 가스력은 도 4에 도시한 바와 같이 롤링피스톤(20)의 외주면이 테이퍼 지게 형성함에 따라 수직분력과 수평분력으로 나뉘어지고, 이로 인해 롤링피스톤(20)의 외주면이 실린더(10)의 내주면과 과도하게 접촉하는 것을 막아 실린더(10)와 롤링피스톤(20) 사이의 마모를 미연에 방지한다.At this time, the compressed gas is gradually increased in pressure as the volume of the compressed space is narrowed to transfer the gas force in the radial direction of the rolling piston 20, the gas force is a rolling piston 20 as shown in FIG. As the outer peripheral surface of the taper is formed to be divided into vertical component and horizontal component component, thereby preventing the outer peripheral surface of the rolling piston 20 from excessive contact with the inner peripheral surface of the cylinder 10, the cylinder 10 and the rolling piston 20 To prevent wear in between.

또, 롤링피스톤(20)이 가스력에 의해 반경방향으로 과도하게 밀리는 것을 방지함에 따라 회전축(4)의 진동이 가진되는 것도 방지할 수 있어 압축기의 신뢰성이 향상된다.In addition, as the rolling piston 20 is prevented from being excessively pushed in the radial direction by the gas force, it is possible to prevent the vibration of the rotation shaft 4 from being excited, thereby improving the reliability of the compressor.

본 발명에 의한 로터리 압축기는, 실린더의 내주면과 이에 접하는 롤링피스톤의 외주면을 가스의 이동방향과 수직한 방향으로 상이한 직경을 갖도록 형성하고, 상기 롤링피스톤의 외주면에 접하는 베인의 내측면이 그 롤링피스톤의 외주면에 상응하도록 경사지게 형성함으로써, 압축시 가스력에 의해 롤링피스톤의 외주면이 실린더의 내주면과 과도하게 접촉하는 것을 막아 실린더 또는 롤링피스톤 사이의 마모를 방지한다.In the rotary compressor according to the present invention, the inner circumferential surface of the cylinder and the outer circumferential surface of the rolling piston in contact with it are formed to have different diameters in a direction perpendicular to the moving direction of the gas, and the inner surface of the vane in contact with the outer circumferential surface of the rolling piston is the rolling piston. It is formed to be inclined to correspond to the outer circumferential surface of the roller, thereby preventing the outer circumferential surface of the rolling piston from excessive contact with the inner circumferential surface of the cylinder by gas force during compression, thereby preventing wear between the cylinder or the rolling piston.

또, 롤링피스톤이 가스력에 의해 반경방향으로 과도하게 밀리는 것을 방지함에 따라 회전축의 진동이 가진되는 것도 방지할 수 있어 압축기의 신뢰성이 향상된다.In addition, as the rolling piston is prevented from being excessively pushed in the radial direction by the gas force, the vibration of the rotating shaft can be prevented, thereby improving the reliability of the compressor.

Claims (2)

모터의 회전자에 결합하여 함께 회전하는 회전축과, 상기 모터의 일 측에 고정하여 유체의 흡입공간과 압축공간을 형성하는 실린더와, 상기 회전축의 편심부에 결합하고 실린더의 내주면에 접동하여 선회하면서 유체를 압축하는 롤링피스톤과, 상기 롤링피스톤의 외주면에 밀착하여 그 롤링피스톤의 선회시 실린더에서 직선운동을 하면서 압축공간을 흡입공간과 구획하는 베인을 포함한 로터리 압축기에 있어서,A rotating shaft coupled to the rotor of the motor and rotating together, a cylinder fixed to one side of the motor to form a suction space and a compression space of the motor, coupled to an eccentric portion of the rotating shaft and pivoted on an inner circumferential surface of the cylinder In a rotary compressor comprising a rolling piston for compressing a fluid and a vane in close contact with an outer circumferential surface of the rolling piston and partitioning the compression space from the suction space while linearly moving in a cylinder when the rolling piston rotates. 상기 실린더의 내주면과 이에 접하는 롤링피스톤의 외주면을 상기 회전축의 축방향으로 상이한 직경을 갖도록 형성하고, 상기 롤링피스톤의 외주면에 접하는 베인의 내측면이 그 롤링피스톤의 외주면에 상응하도록 경사지게 형성하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.The inner circumferential surface of the cylinder and the outer circumferential surface of the rolling piston in contact with it are formed to have different diameters in the axial direction of the rotation axis, and the inner surface of the vane in contact with the outer circumferential surface of the rolling piston is inclined to correspond to the outer circumferential surface of the rolling piston. Rotary compressor. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 실린더의 내주면과 롤링피스톤의 외주면을 테이퍼지게 형성하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.And the inner circumferential surface of the cylinder and the outer circumferential surface of the rolling piston are tapered.
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