KR100839957B1 - Rotary compressor - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 회전식 압축기의 단면도,1 is a cross-sectional view of a rotary compressor according to an embodiment of the present invention,
도 2는 도 1의 "Ⅱ-Ⅱ" 선을 따라 절단한 단면도,FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line “II-II” of FIG. 1;
도 3은 는 도 2의 요부 확대 단면도,3 is an enlarged cross-sectional view of the main part of FIG.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 작동 상태를 설명하기 위한 단면도이다.4A and 4B are cross-sectional views for explaining the operating state of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 회전식 압축기 103 : 케이싱100: rotary compressor 103: casing
105 : 냉매 흡입구 107 : 냉매 토출구105: refrigerant inlet 107: refrigerant outlet
110 : 구동 모터 111 : 고정자110: drive motor 111: stator
113 : 회전자 120 : 실린더113: rotor 120: cylinder
121 : 베인슬릿 123 : 반달홈121: vaneslit 123: half moon groove
130 : 회전축 131 : 편심부130: rotation axis 131: eccentric portion
140 : 롤링피스톤 150 : 베인140: rolling piston 150: vane
151 : 탄성부재 수용홈 160 : 잔류가스 배출부151: elastic member receiving groove 160: residual gas discharge portion
161 : 접촉면 170 : 베어링161: contact surface 170: bearing
171 : 상부베어링 173 : 하부베어링171: upper bearing 173: lower bearing
180 : 탄성부재180: elastic member
본 발명은, 회전식 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 냉매 가스를 배출시키는 구조를 개선한 회전식 압축기에 관한 것이다. The present invention relates to a rotary compressor, and more particularly, to a rotary compressor having an improved structure for discharging a refrigerant gas.
일반적으로 공기조화기는 사용자의 요구에 의해 난방 모드 및 냉방 모드로 구동된다. 추운 겨울에 난방 모드로 실내를 따뜻하게 하며, 더운 여름에 냉방 모드로 실내를 시원하게 한다. 이와 더불어 실내의 습도를 조절하며, 실내의 공기를 쾌적한 청정상태로 조절한다.Generally, the air conditioner is driven in the heating mode and the cooling mode at the request of the user. Warms the room in the heating mode in cold winters and cools the room in the cooling mode in hot summers. In addition, it regulates the humidity of the room, and controls the air in a comfortable clean state.
일반적으로 공기조화기는 실내를 냉방 또는 난방시키는 실내 열교환기 및 실내팬이 장착된 실내기와, 실외 열교환기와 실외팬 및 회전식 압축기 등을 갖는 실외기를 포함한다. In general, an air conditioner includes an indoor unit equipped with an indoor heat exchanger and an indoor fan that cools or heats a room, and an outdoor unit having an outdoor heat exchanger, an outdoor fan, a rotary compressor, and the like.
난방 모드에 의한 난방 사이클은, 먼저 회전식 압축기에서 냉매를 압축한다. 압축된 냉매는 실내 열교환기로 공급되어 열교환에 의해 실내측으로 따뜻한 공기가 방출되어 실내를 따뜻하게 유지할 수 있다. The heating cycle in the heating mode first compresses the refrigerant in the rotary compressor. The compressed refrigerant may be supplied to an indoor heat exchanger, and warm air may be released to the indoor side by heat exchange to keep the room warm.
냉방 모드에 의한 냉방 사이클은, 먼저 회전식 압축기에서 냉매를 압축한다. 압축된 냉매는 실외 열교환기로 공급되어 열교환에 의해 실내측으로 차가운 공기가 방출되어 실내를 차갑게 유지할 수 있다. 그리고, 실내를 통과한 냉매는 실외 열교환기로 공급된다.The cooling cycle by the cooling mode first compresses the refrigerant in the rotary compressor. The compressed refrigerant may be supplied to an outdoor heat exchanger, and cold air may be discharged to the indoor side by heat exchange to keep the indoor cold. Then, the refrigerant passing through the room is supplied to the outdoor heat exchanger.
이러한 냉방 및 난방과정에서 회전식 압축기는 냉매를 매개로 하여 압축과정 을 반복하며, 공기조화기에서는 압축→응축→팽창→증발과정이 연속적으로 수행된다.In this cooling and heating process, the rotary compressor repeats the compression process through the refrigerant, and in the air conditioner, the compression, condensation, expansion, and evaporation processes are continuously performed.
일반적으로 회전식 압축기는, 고정자와 회전자 간의 자속변화에 의해 회전되는 구동축과, 구동축의 편심부에 결합되어 구동축의 회전에 따라 실린더의 내부공간에서 회전되는 롤링피스톤과, 실린더의 일측에 반경방향으로 직선왕복운동 가능하도록 삽입됨과 아울러 그 단부가 롤링피스톤의 외주면에 선 접촉되어 실린더의 내주면과 롤링피스톤의 외주면에 의해 형성되는 공간부를 압축실과 토출실로 변환시키는 베인을 포함한다. 베인은 롤링피스톤을 향해 출입가능하게 실린더의 일측에 형성된 베인실에 수용된다. 그리고, 실린더에는 토출포트와 연통되는 반달홈이 형성되며, 압축된 냉매 가스는 토출포트를 통해 배출된다. In general, a rotary compressor includes a drive shaft rotated by a change in magnetic flux between a stator and a rotor, a rolling piston coupled to an eccentric portion of the drive shaft and rotated in an inner space of the cylinder according to the rotation of the drive shaft, and radially at one side of the cylinder. It is inserted so as to be capable of linear reciprocating movement, and its end is in line contact with the outer circumferential surface of the rolling piston and includes a vane for converting the space formed by the inner circumferential surface of the cylinder and the outer circumferential surface of the rolling piston into a compression chamber and a discharge chamber. The vanes are housed in a vane chamber formed on one side of the cylinder to allow access to the rolling piston. The cylinder is formed with a half moon groove communicating with the discharge port, and the compressed refrigerant gas is discharged through the discharge port.
그런데, 종래기술은 실린더 내부에서 압축된 가스가 토출될 때 반달홈 등에 의해 냉매가 토출되지 않고 잔류하여 실린더 내부로 재팽창될 수 있다. 이에, 종래기술은 압축기의 체적효율 또는 압축효율을 떨어트려 압축기의 효율을 저하시킨다는 문제점을 갖는다.However, according to the related art, when the compressed gas is discharged from the cylinder, the refrigerant may not be discharged by the vandal groove or the like and may be re-expanded into the cylinder. Therefore, the prior art has a problem that the efficiency of the compressor is lowered by lowering the volumetric efficiency or compression efficiency of the compressor.
따라서, 본 발명의 목적은, 실린더 내부의 잔류 냉매 가스를 최소화시킬 수 있는 회전식 압축기를 제공하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide a rotary compressor capable of minimizing residual refrigerant gas inside a cylinder.
본 발명의 다른 목적은, 압축기의 압축 로스를 감소시킬 수 있는 회전식 압축기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a rotary compressor which can reduce the compression loss of the compressor.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 회전식 압축기에 있어서, 케이싱과; 상기 케이싱의 일측에 마련되어 상기 케이싱과 결합된 구동모터와; 상기 케이싱의 타측에 마련되어 상기 케이싱과 결합되며, 반달홈을 갖는 실린더와; 상기 구동모터와 결합되어 상기 구동모터의 회전력을 전달하는 회전축과; 상기 회전축으로부터 편심되게 마련되어 상기 실린더 내부를 회전하며 냉매가스를 압축하는 롤링피스톤과; 상기 실린더에 배치되어 상기 롤링피스톤과 접촉되도록 상기 실린더에 배치된 베인과; 상기 베인에는 상기 베인이 상사점에서 상기 반달홈에 맞물리는 잔류가스배출부가 형성된 것을 특징으로 하는 회전식 압축기에 의해 달성된다.According to the present invention, there is provided a rotary compressor comprising: a casing; A driving motor provided at one side of the casing and coupled to the casing; A cylinder provided on the other side of the casing, coupled to the casing, and having a half moon groove; A rotating shaft coupled to the driving motor to transmit a rotational force of the driving motor; A rolling piston provided eccentrically from the rotating shaft to rotate the inside of the cylinder and to compress the refrigerant gas; A vane disposed in the cylinder and disposed in the cylinder to be in contact with the rolling piston; The vane is achieved by a rotary compressor, characterized in that the vane is formed with a residual gas discharge portion engaging the vandal groove at the top dead center.
상기 잔류가스배출부는 상기 베인의 단부에서 상기 롤링피스톤이 회전하여 상기 베인으로 접근하는 방향으로 연장될 수 있다.The residual gas discharge portion may extend in a direction in which the rolling piston rotates at an end of the vane to approach the vane.
상기 잔류가스배출부는 상기 반달홈과 대응한 형상으로 마련될 수 있다.The residual gas discharge part may be provided in a shape corresponding to the vandal groove.
상기 잔류가스배출부는 상기 베인의 상단부에 형성될 수 있다.The residual gas discharge part may be formed at an upper end of the vane.
상기 반달홈은 배출포트와 연결될 수 있다.The vandal groove may be connected to the discharge port.
이하에서는 본 발명에 따른 회전식 압축기를 첨부도면을 참조하여 설명한다. 회전식 압축기는 천정형 뿐만 아니라 창문 매입형, 실내 스탠드형 등을 포함한 공기조화기과 같은 전자장치에 다양하게 사용된다.Hereinafter, a rotary compressor according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Rotary compressors are used in a variety of electronic devices such as air conditioners, including ceiling type, window recessed type, indoor stand type, and the like.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 회전식 압축기(100)는, 케이싱(103)과, 구동모터(110)와, 실린더(120)와, 회전축(130)과, 롤링피스톤(140)과, 베인(150)과, 잔류가스 배출부(160)를 포함한다. 회전식 압축기(100)는 베어링(170)과, 탄성부재(180)를 더 포함할 수 있다. 회전식 압축 기(100)는 기액분리관(미도시)을 갖는 어큐뮬레이터(미도시)를 더 포함할 수 있다. 회전식 압축기(100)는 증발기(미도시)에서 증발한 냉매를 흡입, 압축하여 압력을 높여서 비교적 높은 온도에서도 액화(기체가 액체로 되는 것)할 수 있는 상태를 만든다. As shown in Figures 1 to 3, the
케이싱(103)은, 회전식 압축기(100)의 외관을 형성한다. 케이싱(103)은 상부에 결합되어 압축된 고압 냉매가 토출되는 냉매 토출구(107)와, 실린더(120)와 연통되어 냉매를 실린더(120)로 안내하는 냉매 흡입구(105)를 포함한다.The
구동모터(110)는, 전원을 인가받아 자장을 형성하는 고정자(111)와, 고정자(111)와 대응 배치되며, 회전축(130)과 결합되는 회전자(113)를 포함한다.The
실린더(120)는 케이싱(103) 하부 영역에 압축 냉매가 출입되도록 형성되어 있다. 실린더(120)는 토출밸브(172a)와 연통되어 냉매를 실린더(120)에서 배출시킬 수 있다. 실린더(120)는 냉매가 흡입되도록 냉매 흡입구(105)와 연통된다. 실린더(120) 내부에는 롤링피스톤(140)이 편심 회전하도록 배치된다.The
실린더(120)는 베인(150)에 배치되는 베인슬릿(121)을 포함한다. 실린더(120)에는 토출포트(172b)와 연통되는 반달홈(123)이 함몰 형성되어 있다. 실린더(120)는 베인(150)을 롤링피스톤(140)을 향하여 가압하는 탄성부재(180)가 수용되는 탄성부재 수용부(125)를 갖는다. 반달홈(123)은 토출포트(172b)와 연통되도록 실린더(120)의 상부에 형성된다.The
반달홈(123)의 함몰된 단면 형상은 일실시예와 같이 4 등분한 원과 같으나, 이와 달리 다양한 형상을 가질 수 있다.The recessed cross-sectional shape of the
회전축(130)은 긴 봉 형상으로 마련되어 회전자(113)의 회전력을 롤링피스톤(140)에 전달한다. 회전축(130)은, 롤링피스톤(140)과 결합되는 부위에 축 중심으로부터 편심되게 돌출된 편심부(131)를 포함한다. The rotating
회전축(130)이 회전함에 따라 발생되는 하중은 상부 베어링(171) 및 하부 베어링(173)에 의해 지지된다.The load generated as the
편심부(131)는 회전축(130)의 하부에 마련되어 롤링피스톤(140)의 내주면과 결합된다. The
롤링피스톤(140)은, 회전축(130)의 편심부(131)와 결합되어 회전축(130)의 회전에 따라 편심부(131)와 함께 회전하고, 회전하는 과정에서 베인(150)과 접촉하여 실린더(120)를 압축실과 흡입실로 구획할 수 있다.The
베인(150)은, 회전축(130)의 회전 축선으로 근접 또는 회전 축선으로부터 이격되면서 직선 왕복 운동할 수 있도록 실린더(120)의 베인슬릿(121)에 출입 가능하게 결합된다. 베인(150)은 그 단부가 롤링피스톤(140)의 외주면과 접촉되며, 실린더(120) 내부를 압축실과 토출실로 구획시킨다. 베인(150)은 롤링피스톤(140)과 접촉되는 영역에 잔류가스 배출부(160)를 포함한다. 여기서, 베인(150)은 상사점과 하사점 사이를 이동하며, 베인(150)이 상사점에 도달한 상태는 도 4b에 도시된 바와 같으며, 베인(150)이 하사점에 도달한 상태는 도 4a에 도시된 바와 같다.The
베인(150)은 베인(150)이 롤링피스톤(140)을 향하여 가압되도록 탄성부재(180)가 결합되는 탄성부재 수용홈(151)을 갖는다. The
잔류가스 배출부(160)는 베인(150)이 상사점에 도달한 경우 반달홈(123)과 맞물리는 형상을 갖는다. 잔류가스 배출부(160)는 베인(150)이 롤링피스톤(140)과 접촉되는 영역에서 연장되어 있어, 롤링피스톤(140)이 회전하여 베인(150)이 상사 점에 도달한 경우 반달홈(123)에 잔류 가스가 잔존하지 않게 하거나 또는 최소화시킬 수 있는 기능을 한다. The residual
잔류가스 배출부(160)는 롤링피스톤(140)과 접촉되는 접촉면(161)을 갖는다. 접촉면(161)은 롤링피스톤(140)과 접촉되면서 롤링피스톤(140)이 상사점에 도달할 때 반달홈(123)과 잔류가스 배출부(160) 사이에 잔존하는 냉매를 최소화시킬 수 있는 곡률반경을 가질 수 있다. The residual
이에, 압축실에 잔류하는 냉매의 량을 없애거나 또는 최소화시킬 수 있으며, 압축 효율 및 실린더(120)의 체적 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 회전식 압축기(100)의 효율을 향상시킬 수 있다. Accordingly, the amount of the refrigerant remaining in the compression chamber may be eliminated or minimized, and the compression efficiency and the volume efficiency of the
베어링(170)은 회전자(113)와 회전축(130)의 회전에 의해 발생되는 하중을 지지한다. 베어링(170)은 상부 베어링(171)과 하부 베어링(173)을 포함한다.The
상부 베어링(171)은 회전자(113)와 실린더(120) 사이에 회전축(130)과 결합된다. 상부 베어링(171)에는 반달홈(123)과 연통되는 토출포트(172b)가 관통되어 있으며, 토출포트(172b)의 단부에 배치된 토출밸브(172a)가 결합된다. The
하부 베어링(173)은 실린더(120) 하부에 회전축(130)을 지지한다. The lower bearing 173 supports the
탄성부재(180)는 베인(150)을 롤링피스톤(140)으로 향하여 탄성 가압한다. 탄성부재(180)는 베인(150)의 탄성부재 수용홈(151)과 실린더(120)의 탄성부재 수용부(125)에 수용된다. 이에, 베인(150)은 안정적으로 베인슬릿(121)에서 롤링피스톤(140)을 향하여 직선 운동할 수 있다.The
이러한 구성에 의해, 일실시예에 따른 회전식 압축기(100)의 작동과정을 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.With this configuration, the operation of the
먼저, 고정자(111)에 전원을 인가하면 회전자(113)가 회전한다. 회전자(113)가 회전함에 따라 회전자(113)와 결합된 회전축(130)이 회전하며, 회전축(130)의 편심부(131)에 결합된 롤링피스톤(140)이 실린더(120) 내부를 편심 회전한다. First, when power is applied to the
여기서, 도 4a에 도시된 바와 같이, 실린더(120) 내부의 좌측의 'A'영역은 흡입실로 작용하여 냉매가 롤링피스톤(140)의 회전에 따라 냉매 흡입구(105)를 통해 흡입된다. 반면에, 실린더(120) 내부의 우측의 'B'영역은 압축실로 작용하여 롤링피스톤(140)의 회전에 따라 냉매가 압축된다.Here, as shown in FIG. 4A, the 'A' region on the left side of the
이러한 롤링피스톤(140)의 편심 회전에 의해 냉매는 냉매 흡입구(105)를 통해 흡입되어 소정 압력까지 압축된다. 이에, 실린더(120) 내부의 압축실 압력이 케이싱(103) 내의 압력보다 고압이 되면 토출포트(172b)를 통해 냉매는 냉매 토출구(107)를 통해 배출된다.By the eccentric rotation of the
여기서, 실린더(120)의 반달홈(123)에 압축된 냉매의 일부가 잔류할 우려가 있었으나, 도 4b에 도시된 바와 같이, 베인(150)이 상사점에 도달하는 순간 반달홈(123)에 잔류가스 배출부(160)가 맞물린다. 압축실에서 압축된 냉매는 실린더에 잔류하지 않고 토출포트(172b)를 통해 배출될 수 있다. Here, some of the compressed refrigerant may remain in the
따라서, 실린더 내부의 잔류 냉매 가스를 없애거나 최소화시킬 수 있어 압축되어 잔류된 냉매가 재팽창하여 발생되는 압축효율 또는 공간효율의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 압축실의 압축 로스를 감소시킬 수 있고 회전식 압축기의 효율을 향상시킬 수 있다.Therefore, it is possible to eliminate or minimize the residual refrigerant gas in the cylinder to prevent the reduction in compression efficiency or space efficiency caused by the re-expansion of the refrigerant remaining compressed. In addition, the compression loss of the compression chamber can be reduced and the efficiency of the rotary compressor can be improved.
본 발명에 따른 회전식 압축기의 반달홈과 잔류가스 배출부는 일실시예와 달리 본 발명의 기술적 사상을 달성할 수 있는 범위 내에서 다양한 형상으로 변경될 수 있다.The vandal groove and the residual gas discharge part of the rotary compressor according to the present invention may be changed into various shapes within a range capable of achieving the technical idea of the present invention, unlike one embodiment.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 압축효율 또는 공간효율의 저하를 방지할 수 있다. As described above, according to the present invention, a decrease in compression efficiency or space efficiency can be prevented.
또한, 압축실의 압축 로스를 감소시킬 수 있고 회전식 압축기의 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, the compression loss of the compression chamber can be reduced and the efficiency of the rotary compressor can be improved.
Claims (5)
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KR1020070015596A KR100839957B1 (en) | 2007-02-14 | 2007-02-14 | Rotary compressor |
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KR1020070015596A KR100839957B1 (en) | 2007-02-14 | 2007-02-14 | Rotary compressor |
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-
2007
- 2007-02-14 KR KR1020070015596A patent/KR100839957B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
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