KR101407199B1 - Vane rotary compressor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 로터 회전시 압축실의 체적이 감소되면서 냉매 등의 유체가 압축되는 베인 로터리 압축기에 관한 것으로, 본 발명의 일시시예에 의하면, 로터의 슬롯 내에 복수의 단위 베인이 상하 인접하게 배치되고, 실린더의 내주면에는 이에 대응되는 단턱이 형성되어, 각각의 단위 베인에 의해 서로 다른 구간에서 압축행정이 이루어지는 베인 로터리 압축기가 제공된다.The present invention relates to a vane rotary compressor in which a fluid such as a refrigerant is compressed while a volume of a compression chamber is reduced while a rotor is rotating. According to a temporary example of the present invention, a plurality of unit vanes , And a corresponding step is formed on the inner circumferential surface of the cylinder to provide a vane rotary compressor in which compression strokes are made in different sections by the unit vanes.
Description
본 발명은 로터 회전시 압축실의 체적이 감소되면서 냉매 등의 유체가 압축되는 베인 로터리 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소비동력의 저감과 압축기 효율 향상의 효과가 있는 베인 로터리 압축기에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE
베인 로터리 압축기는 공기조화기 등에 사용되며, 냉매 등의 유체를 압축하여 외부로 공급한다.The vane rotary compressor is used in an air conditioner or the like, compresses a fluid such as a refrigerant, and supplies it to the outside.
도 1은 일본공개특허공보 특개2010-31759(문헌 1)에 개시된 종래의 베인 로터리 압축기를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.Fig. 1 is a sectional view schematically showing a conventional vane rotary compressor disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2010-31759 (Document 1), and Fig. 2 is a sectional view taken along line A-A in Fig.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 베인 로터리 압축기(10)는 리어 하우징(11)과 프론트 하우징(12)으로 구성되는 하우징(H)이 외관을 이루며, 리어 하우징(11)의 내부에는 원통 형상의 실린더(13)가 수용된다.1, a conventional vane
이때, 실린더(13)의 내주면은 도 2에 도시된 바와 같이 타원 단면 형상으로 이루어진다.At this time, the inner peripheral surface of the
또한, 리어 하우징(11)의 내부에 있어서, 실린더(13)의 전방에는 프론트 커버(14)가 결합되고, 실린더(13)의 후방에는 리어 커버(15)가 결합되며, 실린더(13)의 외주면과, 이와 대향하는 리어 하우징(11)의 내주면, 프론트 커버(14), 및 리어 커버(15) 사이에 토출공간(Da)이 형성된다.A
프론트 커버(14) 및 리어 커버(15)에는 회전축(17)이 실린더(13)를 관통하여 회전 가능하게 설치되며, 회전축(17)에는 원통 형상의 로터(18)가 결합되어 회전축(17)의 회전시 회전축(17)과 함께 실린더(13) 내에서 회전하게 된다.A
이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 로터(18)의 외주면에는 방사상으로 다수의 슬롯(18a)이 형성되고, 각각의 슬롯(18a)에는 베인(20)이 슬라이드 이동 가능하게 수용되며, 슬롯(18a) 내에는 윤활유가 공급된다.2, a plurality of
그리고, 회전축(17)의 회전에 의해 로터(18)가 회전하게 되면, 베인(20)의 선단부가 슬롯(18a)의 외측으로 돌출되어 실린더(13)의 내주면에 밀착되며, 이에 따라 로터(18)의 외주면과, 실린더(13)의 내주면, 및 서로 인접하는 한 쌍의 베인(20)과, 실린더(13)와 대향하는 프론트 커버(14)의 대향면(14a), 및 리어 커버(15)의 대향면(15a)으로 이루어지는 압축실(21)이 복수 개 구획 형성된다.When the
여기서, 베인 로터리 압축기의 경우, 로터(18)의 회전방향에 따라 압축실(21)의 체적이 확대되는 행정이 흡입행정이며, 압축실(21)의 체적이 감소되는 행정이 압축행정이 된다.Here, in the case of the vane rotary compressor, the stroke in which the volume of the
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 프론트 하우징(12)의 상부에는 흡입포트(24)가 형성되고, 이 흡입포트(24)와 연통되는 흡입공간(Sa)이 프론트 하우징(12)의 내부에 형성된다.1, a
그리고, 프론트 커버(14)에는 흡입공간(Sa)과 연통되는 흡입구(14b)가 형성되며, 흡입구(14b)와 연통하는 흡입통로(13b)가 실린더(13)의 축방향으로 관통 형성된다.A
아울러, 도 2에 도시된 바와 같이, 실린더(13)의 외주면 양측에는 내측으로 함몰된 토출실(13d)이 형성되고, 이들 한 쌍의 토출실(13d)은 토출공(13a)에 의해 압축실(21)과 연통되며, 토출공간(Da)의 일부를 형성한다.As shown in Fig. 2,
또한, 리어 하우징(11)에는 리어 커버(15)에 의해 구획되며 압축된 냉매가 유입되는 고압실(30)이 형성된다. 즉, 리어 하우징(11)의 내부는 리어 커버(15)에 의해 토출공간(Da)과 고압실(30)로 구획된다. 이때, 한 쌍의 토출실(13d) 중 어느 하나에는 고압실(30)과 연통되는 토출구(15e)가 형성된다.The
따라서, 회전축(17) 회전시 로터(18)와 베인(20)이 회전하면, 냉매가 흡입공간(Sa)으로부터 흡입구(14b) 및 흡입통로(13b)를 거쳐 각각의 압축실(21)로 흡입되며, 압축실(21)의 체적감소에 따라 압축된 냉매는 토출공(13a)을 통해 토출실(13d)로 토출되어, 토출구(15e)를 통해 고압실(30)로 유입되고, 배출포트(31)를 통해 외부로 공급된다.Therefore, when the
한편, 미설명된 도면부호 40은 고압실로 유입된 압축냉매에서 윤활유를 분리하기 위한 오일 분리기를 가리킨다.
여기서, 종래의 베인 로터리 압축기는 압축실로 유입된 냉매를 압축하고 토출하기까지의 압축행정이 짧아 냉매의 체적을 급격히 변화시켜야 할 필요가 있는데, 이에 따라 냉매의 유동저항이 커지면서 소비동력(HP)이 많이 소요되어, 압축기의 효율이 저하되는 문제가 있다.
Here, the conventional vane rotary compressor needs to change the volume of the refrigerant drastically by shortening the compression stroke until compressing and discharging the refrigerant introduced into the compression chamber. Thus, the flow resistance of the refrigerant increases and the consumption power HP There is a problem that the efficiency of the compressor is deteriorated.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 일실시예는, 단위 베인을 상대이동 가능하게 상하 인접 배치하여, 하단베인에 의해 압축된 유체가 상단베인에 의해 다시 압축되도록 함으로써 고압축비를 얻을 수 있고, 소비동력의 저감과 압축기의 효율 향상이 가능한 베인 로터리 압축기와 관련된다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the problems as described above, and one embodiment of the present invention is to provide a vane structure in which a unit vane is disposed vertically adjacent to the unit vane so that the fluid is compressed by the lower vane, So that a high compression ratio can be obtained, and a vane rotary compressor capable of reducing the consumption power and improving the efficiency of the compressor can be achieved.
본 발명의 바람직한 일실시예에 의하면, 일측에 흡입구가 구비되는 중공 형상의 실린더와, 상기 중공 내에 설치되며 구동원의 동력을 전달받아 회전하는 로터와, 상기 로터의 외주면에 형성된 슬롯에 상기 실린더의 내주면 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 삽입되는 베인을 포함하는 베인 로터리 압축기에 있어서, 상기 베인은, 상기 실린더의 내주면 방향으로 상대이동 가능하게 상기 슬롯 내에 상하 인접하여 배치되는 복수의 단위 베인을 포함한다.According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided an air conditioner comprising: a hollow cylinder having a suction port on one side; a rotor installed in the hollow and rotated by receiving power from a driving source; Wherein the vane includes a plurality of unit vanes disposed vertically adjacent to each other in the slot so as to be relatively movable in the direction of the inner circumferential surface of the cylinder.
이때, 상기 실린더의 내주면 일측에 단턱이 형성되며, 상기 로터 회전시 상기 단위 베인 중 적어도 하나는 상기 단턱의 상측면을 따라 이동하고, 다른 하나는 상기 단턱의 측벽을 따라 이동하게 된다.At this time, a step is formed on one side of the inner circumferential surface of the cylinder, and at least one of the unit vanes moves along the upper side of the step and the other moves along the side wall of the step when the rotor rotates.
이때, 상기 단턱의 측벽은 소정 곡률의 곡면으로 형성되며, 연속되는 복수의 곡면으로 형성되는 것도 가능하다.
At this time, the side wall of the step may be formed of a curved surface having a predetermined curvature, and may be formed of a plurality of continuous curved surfaces.
본 발명의 실시예에 따른 베인 로터리 압축기에 의하면, 로터의 외주면에 형성되는 슬롯 내에 상하 인접하는 복수의 단위 베인을 상대이동 가능하게 설치하고, 실린더의 내주면에 곡면 형상의 측벽을 가진 단턱을 형성하여, 각각의 단위 베인에 의한 압축행정을 달리함으로써, 고 압축비를 얻을 수 있고 소비동력(HP)의 저감과 압축기의 효율이 향상되는 효과가 있다.
According to the vane rotary compressor of the embodiment of the present invention, a plurality of unit vanes which are vertically adjacent to each other in a vertical direction are provided in a slot formed on the outer circumferential surface of the rotor, and a step having curved side walls is formed on the inner peripheral surface of the cylinder By varying the compression stroke by each unit vane, a high compression ratio can be obtained, and the consumption power HP can be reduced and the efficiency of the compressor can be improved.
도 1은 종래의 베인 로터리 압축기를 개략적으로 도시한 단면도.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 상단베인과 하단베인의 작동을 도시한 개략도.
도 4는 도 3의 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 연속하는 곡면으로 이루어진 단턱이 내주면에 형성된 실린더의 개략도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 상단베인과 하단베인의 작동을 도시한 개략도.1 is a cross-sectional view schematically showing a conventional vane rotary compressor;
2 is a sectional view taken along the line AA in Fig.
3 is a schematic diagram illustrating operation of an upper vane and a lower vane in accordance with one embodiment of the present invention.
Fig. 4 is a sectional view of Fig. 3; Fig.
FIG. 5 is a schematic view of a cylinder formed on an inner circumferential surface of a continuous curved surface according to another embodiment of the present invention. FIG.
6 is a schematic diagram illustrating operation of an upper vane and a lower vane in accordance with another embodiment of the present invention;
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 베인 로터리 압축기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of a vane rotary compressor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
In addition, the following embodiments are not intended to limit the scope of the present invention, but merely as exemplifications of the constituent elements set forth in the claims of the present invention, and are included in technical ideas throughout the specification of the present invention, Embodiments that include components replaceable as equivalents in the elements may be included within the scope of the present invention.
실시예Example
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 상단베인과 하단베인의 작동을 도시한 개략도이고, 도 4는 도 3의 단면도이다.FIG. 3 is a schematic view showing the operation of the upper vane and the lower vane according to one embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a sectional view of FIG. 3.
도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 베인 로터리 압축기(100)는, 일측에 흡입구(미도시)가 구비되는 중공(210) 형상의 실린더(200)와, 실린더(200)의 중공 내에 설치되며 구동원의 동력을 전달받아 회전하는 로터(300)와, 로터(300)의 외주면에 형성된 슬롯(310)에 삽입되어 실린더(200)의 내주면 방향으로 슬라이드 이동하는 베인(400)을 포함한다.3 and 4, a vane
여기서, 실린더(200)는 내부에 타원 단면형상의 중공(210)을 가지며, 일측에는 중공(210)과 연통되는 흡입구가 형성되는데, 압축하고자 하는 냉매 등의 유체는 이 흡입구를 통해 실린더(200)의 중공(210)으로 유입된다.Here, the
그리고, 실린더(200)의 중공(210)에는 원형 단면형상의 로터(300)가 회전 가능하게 설치되는데, 로터(300)의 외주면에 구비되어 그 선단부가 실린더(200)의 내주면에 지지되는 복수의 베인(400)에 의해, 실린더(200)의 중공(210)은 복수의 공간으로 구획되고, 각각의 공간은 프론트 커버(14, 도 1 참조)와 리어 커버(15, 도 1 참조)에 의해 상측과 하측이 밀폐된 압축실을 이룬다.A
여기서, 로터(300)는 구동모터(미도시) 혹은 엔진벨트(미도시)에 의해 구동되는 클러치(미도시)와 연결된 샤프트(17, 도 1 참조)에 결합되어, 샤프트와 함께 축회전한다.Here, the
또한, 로터(300)의 외주면에는 소정 간격 서로 이격하여 방사상으로 복수의 슬롯(310)이 절개 형성되며, 베인(400)은 이 슬롯(310) 내에 각각 슬라이드 이동 가능하게 삽입된다.A plurality of
로터(300)의 슬롯(310)에 삽입된 베인(400)은 로터(300) 회전시 원심력과 압축유체의 압력에 의해 실린더(200)의 내주면 방향으로 슬라이드 이동하여 그 선단부가 실린더(200)의 내주면에 지지되며, 로터(300)와 함께 회전한다.The
이때, 실린더(200)의 내주면으로 이루어지는 중공(210)은 타원형상이므로, 선단부가 실린더(200)의 내주면에 지지된 상태로 로터(300)와 함께 회전하는 베인(400)은, 로터(300)의 외주면과 실린더(200)의 내주면 사이 간격이 변화함에 따라 슬롯(310)을 따라 왕복 이동하게 된다.The
즉, 로터(300)의 회전방향(도면상 시계방향)을 따라, 로터(300)의 외주면과 실린더(200)의 내주면이 맞닿는 지점(t0)으로부터, 로터(300)의 외주면과 실린더(200)의 내주면 사이 간격이 가장 먼 지점(t2)까지는 베인(400)이 슬롯(310)을 따라 실린더(200)의 내주면 방향으로 슬라이드 이동하며, 이 구간이 냉매 등 유체가 압축실로 흡입되는 흡입구간이다.The outer peripheral surface of the
또한, 로터(300)의 회전방향을 따라, 로터(300)의 외주면과 실린더(200)의 내주면 사이 간격이 가장 먼 지점(t2)으로부터, 로터(300)의 외주면과 실린더(200)의 내주면이 맞닿는 지점(t3)까지는 베인(400)이 슬롯(310) 내부로 밀려 들어가며, 압축실의 체적이 감소함에 따라 압축실의 냉매 등 유체가 압축되는 압축구간이다.The outer circumferential surface of the
다시 말하자면, 로터(300)와 베인(400)의 회전시, 흡입구간에서는 압축실의 체적이 늘어나면서 흡입구를 통해 냉매 등 유체가 압축실로 유입되고, 압축구간에서는 압축실의 체적이 감소하면서 압축실 내의 냉매 등 유체가 압축되며, 이후 압축된 유체는 토출구를 통해 외부로 공급되는 것이다.In other words, when the
여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 베인 로터리 압축기(100)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 하나의 슬롯(310) 내에 상하 서로 인접하여 복수의 단위 베인이 설치되는데, 이하, 도면상 상측의 단위 베인을 상단베인(410)이라 하고, 하측의 단위 베인을 하단베인(420)이라 하기로 한다.Here, as shown in FIG. 4, the vane
한편, 도 3과 도 4에서는 2개의 단위 베인이 상하 인접하여 설치된 예를 도시하고 있는데, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 단위 베인의 개수는 필요에 따라 적절히 선택될 수 있음을 미리 밝혀둔다.3 and 4 illustrate an example in which two unit vanes are arranged vertically adjacent to each other. However, the present invention is not limited to this and the number of unit vanes can be appropriately selected according to need.
본 발명의 일실시예에 따른 상단베인(410)과 하단베인(420)은, 서로 상이한 압축행정을 가진다. 더욱 자세히 설명하자면 압축행정이 종료되는 지점은 동일하나, 압축행정이 시작되는 지점은 상이하다.The
이를 위해, 실린더(200)의 내주면에 단턱(220)이 형성되는데, 이 단턱(220)은 실린더(200)의 내주면 양측에 서로 대향하도록 형성되는 것이 바람직하고, 단턱(220)의 높이는 하단 베인(400)의 높이와 대응되는 것이 바람직하다.A
또한, 단턱(220)은 실린더(200)의 높이방향으로 서로 이격하여 복수 개 형성되는 것도 가능하며, 이때 단턱(220)의 개수는 앞서 언급한 단위 베인의 경우와 마찬가지로 필요에 따라 적절히 선택될 수 있다.The number of the
로터(300)의 회전방향을 따라, 단턱(220)은 로터(300)의 외주면과 실린더(200)의 내주면이 맞닿는 지점(t0)으로부터, 로터(300)의 외주면과 실린더(200)의 내주면 사이 간격이 가장 먼 지점(t2)까지의 구간 중 어느 한 지점(t1)에서 시작되어, 로터(300)의 외주면과 실린더(200)의 내주면이 다시 맞닿는 지점(t3)에서 종료되며, 단턱(220)의 측벽(221)은 소정 곡률의 곡면을 이룬다.The
이때, 단턱(220)의 측벽(221)은 하단베인(420)의 회전방향을 안내하는 역할을 한다. 즉, 상단베인(410)과 하단베인(420)은 서로 상대이동 가능하게 분리된 별개이며, 이에 따라 상단베인(410)의 선단부가 회전하는 이동경로와 하단베인(420)의 선단부가 회전하는 이동경로를 다르게 할 수 있다.At this time, the
도 4에 도시된 바와 같이, 하단베인(420)의 선단부는 단턱(220)의 측벽(221)에 지지된 상태로 단턱(220)을 따라 회전 이동하며, 이때 상단베인(410)은 선단부 하단이 단턱(220)의 상측면(222)에 지지되고 선단부가 실린더(200)의 내주면에 지지된 상태로 실린더(200)의 내주면을 따라 회전 이동한다.4, the distal end of the
이처럼 하단베인(420)이 단턱(220)의 측벽(221)을 따라 회전 이동함으로써, 하단베인(420)에 의한 압축이 상단베인(410)에 의한 압축보다 먼저 시작된다.As the
즉, 하단베인(420)에 의한 압축은 로터(300)의 회전방향을 따라 단턱(220)이 형성되는 지점(t1)에서 시작되며, 상단베인(410)에 의한 압축은 종래와 같이 로터(300)의 외주면과 실린더(200)의 내주면 사이 간격이 가장 먼 지점(t2)에서 시작된다.That is, the compression by the
따라서, 종래보다 압축행정이 길어짐으로써 소비동력의 저감효과를 볼 수 있으며, 하단베인(420)에 의해 압축된 냉매 등 유체가 동일한 압축실 내에서 상측으로 이동하여 다시 상단베인(410)에 의해 압축됨으로써 고 압축비의 유체를 얻을 수 있다.
Accordingly, the compression stroke can be longer than that in the prior art, so that the consumption power can be reduced. The fluid such as the refrigerant compressed by the
이하, 도 3을 참고하여 상단베인과 하단베인의 작동을 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the upper vane and the lower vane will be described with reference to FIG.
도면에 도시되지는 않았으나, 냉매 등 유체가 실린더(200)의 중공(210)으로 유입되는 흡입구가 t0 지점과 인접하여 구비되는데, 바람직하게는 실린더(200)의 측벽 일측 또는 실린더(200)의 하측에 압축실과 연통하도록 구비되는 것이 바람직하다.Although not shown in the drawing, a suction port through which a fluid such as a refrigerant flows into the hollow 210 of the
이때, 로터(300) 회전시 로터(300)의 외주면과 실린더(200)의 내주면이 맞닿는 t0 지점에서 단턱(220)이 시작되는 t1 지점까지, 하단베인(420)에 의해 흡입행정이 이루어진다.At this time, the suction stroke is performed by the
이후, t1 지점에서부터는 단턱(220)의 측벽(221)이 로터(300)의 외주면 방향으로 돌출되면서 완만하게 오목한 곡면을 이루고, t3 지점에서는 단턱(220)의 측벽(221)이 로터(300)의 외주면과 맞닿게 됨에 따라, 하단베인(420)은 t1 지점을 지나면서부터 슬롯(310) 안으로 밀려 들어가게 되고 하단베인(420)에 의해 압축행정이 이루어진다. 이때, 하단베인(420)에 의해 압축된 냉매 등 유체는 동일한 압축실 내에서 상측으로 이동하여 상단베인(410)에 의해 다시 압축된다.Then, from t 1 point is the form the concave gently curved surface as the
한편, 상단베인(410)은 로터(300) 회전시 선단부가 단턱(220) 상측의 실린더(200) 내주면을 따라 이동하며, t0 지점에서 t2 지점까지는 흡입행정이 이루어지고, t2 지점에서 t3 지점까지 압축행정이 이루어진다. 이때, 하단베인(420)에 의해 압축된 냉매 등 유체가 상측으로 밀려 올라와서 상단베인(410)에 의해 다시 압축됨은 전술한 바와 같다.On the other hand, the
아울러, t3 지점에서는 단턱(220)의 측벽(221)이 실린더(200)의 내주면으로 수렴하고, 실린더(200)의 내주면은 로터(300)의 외주면과 맞닿게 되는데, 토출구는 t3 지점과 인접하여 구비되며, 바람직하게는 실린더(200)의 측벽 일측 또는 실린더(200)의 상측에 압축실과 연통하도록 구비되는 것이 바람직하다.In addition, t 3 in the point, and converges to the inner peripheral surface of the
즉, 흡입구를 통해 압축실로 유입된 냉매 등 유체는, 로터(300) 회전시 하단베인(420)과 상단베인(410)에 의해 압축되며, 압축된 유체는 토출구를 통해 외부로 공급된다.
That is, the fluid such as the refrigerant that flows into the compression chamber through the inlet port is compressed by the
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 연속하는 곡면으로 이루어진 단턱이 내주면에 형성된 실린더의 개략도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 상단베인과 하단베인의 작동을 도시한 개략도이다.FIG. 5 is a schematic view of a cylinder having a curved surface formed on its inner circumferential surface according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a schematic view showing the operation of the upper vane and the lower vane according to another embodiment of the present invention.
도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 베인 로터리 압축기(100')는, 전술한 실시예에서 실린더(200) 내주면에 형성되는 단턱(220)의 측벽(221)이 소정 곡률의 단일 곡면으로 이루어진 것과는 달리, 단턱(220')의 측벽(221')이 연속하는 복수의 곡면으로 이루어진다. 5 and 6, the vane rotary compressor 100 'according to another embodiment of the present invention includes the
이때, 도 5와 도 6에서는 두 개의 연속하는 곡면(221a,221b)으로 이루어진 단턱(220')의 측벽(221')을 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 연속하는 곡면의 개수 및 곡률은 필요에 따라 적절히 선택될 수 있다.5 and 6 show the side wall 221 'of the step 220' formed of two consecutive
이하, 로터(300)의 회전방향에 따라 먼저 형성되는 단턱(220') 측벽(221')의 곡면을 제1곡면(221a)이라 하고, 뒤이어 형성되는 단턱(220') 측벽(221')의 곡면을 제2곡면(221b)이라 하기로 한다.The curved surface of the step 220 'formed first along the rotation direction of the
여기서, 제1곡면(221a)은 로터(300)의 회전방향을 따라 로터(300)의 외주면 쪽으로 완만한 오목면을 이루며 돌출되고, 제2곡면(221b)은 제1곡면(221a)이 끝나는 지점(t2)에서 로터(300)의 회전방향을 따라 실린더(200)의 내주면 쪽으로 완만한 오목면을 이루며 수렴된다.Here, the first curved surface 221a protrudes toward the outer circumferential surface of the
이때, 전술한 실시예에서와는 달리, 본 발명의 다른 실시예에 의할 경우, 단턱(220')은 로터(300)의 외주면과 실린더(200)의 내주면 사이 간격이 가장 먼 지점(t1)에서 형성되기 시작한다.At this time, according to another embodiment of the present invention, the step 220 'is located at a position (t 1 ) which is the farthest distance between the outer peripheral surface of the
즉, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상단베인(410)과 하단베인(420)은 동일한 지점에서 압축행정이 시작된다. 다만, 상단베인(410)과 하단베인(420)의 압축행정이 종료되는 지점은 서로 상이하다.That is, according to another embodiment of the present invention, the compression stroke starts at the same point between the
제2곡면(221b)의 곡률은 로터(300) 외주면의 곡률과 대응되는 것이 바람직하며, 이는 단턱(220')의 측벽(221')을 따라 이동하는 하단베인(420)이 제2곡면(221b)을 지날 때는 슬롯(310) 내부로 완전히 수용되고 로터(300)의 외주면과 제2곡면(221b)이 서로 맞닿게 되는 것이 바람직하기 때문이다.It is preferable that the curvature of the second
즉, 하단베인(420)에 의한 압축행정은 하단베인(420)이 제2곡면(221b)을 만나는 지점(t2)에서 종료된다. 반면에, 상단베인(410)에 의한 압축행정은 로터(300)의 외주면과 실린더(200)의 내주면이 다시 만나는 지점(t3)에서 종료된다.That is, the compression stroke by the
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상단베인(410)과 하단베인(420)에 의한 압축행정은 동일 지점(t1)에서 시작되나, 제1곡면(221a)이 로터(300) 외주면 방향으로 오목하게 돌출 연장됨에 따라, 하단베인(420)에 의한 압축율이 상단베인(410)에 의한 압축율 보다 더 높으며, 따라서 하단베인(420)이 제1곡면(221a)을 지나는 동안 하단베인(420)에 의해 압축된 냉매 등 유체는, 상측으로 이동하여 다시 단턱(220')의 상측면(222')을 지나는 상단베인(410)에 의해 압축된다.According to another embodiment of the present invention, the compression stroke by the
그리고, 하단베인(420)이 제1곡면(221a)을 완전히 지나는 순간, 하단베인(420)에 의해 압축된 냉매 등 유체는 동일 압축실 내에서 상측으로 모두 이동하고, 하단베인(420)은 슬롯(310) 내부로 완전히 수용되어 로터(300)의 외주면이 제2곡면(221b)과 맞닿게 되며, 상단베인(410)이 실린더(200)의 내주면에 선단부가 지지된 상태에서 단턱(220')의 상측면(222')을 따라 이동하며 냉매 등 유체를 압축한다.As soon as the
이후, 압축된 유체가 t3 지점 인근의 토출구를 통해 외부로 공급되는 것은 전술한 실시예와 같으며, 본 발명의 다른 실시예에 의할 경우 종래와 동일한 기간의 압축행정에서 고 압축비를 얻을 수 있고 하단베인(420)과 상단베인(410)에 의해 압축이 순차적으로 진행되므로 소비동력(HP)의 저감에 따른 압축기 효율 향상의 효과를 얻을 수 있다.
According to another embodiment of the present invention, when the compressed fluid is supplied to the outside through the discharge port near the t 3 point, a high compression ratio can be obtained in the compression stroke of the same period as the conventional case Since the compression progresses sequentially by the
이하, 도 6을 참고하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 상단베인과 하단베인의 작동을 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the upper vane and the lower vane according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
도면에 도시되지는 않았으나, 냉매 등 유체가 실린더(200)의 중공(210)으로 유입되는 흡입구가 t0 지점과 인접하여 구비되는데, 바람직하게는 실린더(200)의 측벽 일측 또는 실린더(200)의 하측에 압축실과 연통하도록 구비되는 것이 바람직하다.Although not shown in the drawing, a suction port through which a fluid such as a refrigerant flows into the hollow 210 of the
이때, 로터(300) 회전시 로터(300)의 외주면과 실린더(200)의 내주면이 맞닿는 t0 지점에서 단턱(220')이 시작되는 t1 지점까지, 상단베인(410)과 하단베인(420)에 의해 흡입행정이 이루어진다.The
이후, t1 지점에서부터 t2 지점까지는 제1곡면(221a)이 로터(300)의 외주면 방향으로 돌출되면서 완만하게 오목한 곡면을 이루고, t2 지점에서 제1곡면(221a)이 로터(300)의 외주면과 맞닿게 됨에 따라, 제1곡면(221a)을 따라 이동하는 하단베인(420)은 t1 지점을 지나면서부터 슬롯(310) 안으로 밀려 들어가게 되고 하단베인(420)에 의해 압축행정이 이루어진다. 이때, 하단베인(420)에 의해 압축된 냉매 등 유체는 동일한 압축실 내에서 상측으로 이동하여 상단베인(410)에 의해 다시 압축된다.Then, from t 1 point t by two points a first curved surface (221a) This forms a concave curved surface gently while projecting in the outer circumferential surface direction of the
t2 지점에서부터 t3 지점까지는 로터(300)의 외주면이 제2곡면(221b)과 맞닿는 상태를 유지하게 되는데, t1 지점에서부터 t2 지점까지 하단베인(420)에 의해 압축된 냉매 등 유체는, 하단베인(420)이 t2 지점을 지나면서 슬롯(310) 내부로 완전히 수용되고, 하단베인(420)에 의한 압축공간이 소멸함에 따라, 상측으로 이동하여 상단베인(410)에 의한 압축공간으로 모두 이동한다.t from the second point t 3 the outer peripheral surface of the
한편, 상단베인(410)은 로터(300) 회전시 선단부가 단턱(220') 상측의 실린더(200) 내주면을 따라 이동하며, t0 지점에서 t1 지점까지는 흡입행정이 이루어지고, t1 지점에서 t3 지점까지 압축행정이 이루어진다. 이때, 하단베인(420)에 의해 압축된 냉매 등 유체가 상측으로 밀려 올라와서 상단베인(410)에 의해 다시 압축됨은 전술한 바와 같다.On the other hand, the
아울러, t3 지점에서는 제2곡면(221b)이 실린더(200)의 내주면으로 수렴하고, 실린더(200)의 내주면이 로터(300)의 외주면과 맞닿게 되는데, 토출구는 t3 지점과 인접하여 구비되며, 바람직하게는 실린더(200)의 측벽 일측 또는 실린더(200)의 상측에 압축실과 연통하도록 구비되는 것이 바람직하다.In addition, in the t 3 points second surface (221b) is there is converged to the inner peripheral surface of the
즉, 흡입구를 통해 압축실로 유입된 냉매 등 유체는, 로터(300) 회전시 하단베인(420)과 상단베인(410)에 의해 압축되며, 압축된 유체는 토출구를 통해 외부로 공급된다.
That is, the fluid such as the refrigerant that flows into the compression chamber through the inlet port is compressed by the
100, 100' : 베인 로터리 압축기
200 : 실린더
210 : 중공
220,220' : 단턱
221,221' : 측벽
221a : 제1곡면
221b : 제2곡면
222,222' : 상측면
300 : 로터
310 : 슬롯
400 : 베인
410 : 상단베인
420 : 하단베인100, 100 ': Vane rotary compressor
200: Cylinder
210: hollow
220, 220 ': step
221, 221 ': side wall
221a: first curved surface
221b: second curved surface
222, 222 ': Upper side
300: Rotor
310: Slot
400: Vane
410: upper vane
420: lower vane
Claims (4)
상기 실린더(200)의 내주면 일측에 단턱(220,220')이 형성되고,
상기 베인(400)은, 상기 실린더(200)의 내주면 방향으로 상대이동 가능하게 상기 슬롯(310) 내에 상하 인접하여 배치되는 복수의 단위 베인(410,420)을 포함하며,
상기 로터(300) 회전시 상기 단위 베인 중 적어도 하나(410)는 상기 단턱(220,220')의 상측면(222,222')을 따라 이동하고, 다른 하나(420)는 상기 단턱(220,220')의 측벽(221,221')을 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 베인 로터리 압축기.
A rotor 300 installed in the hollow 210 and adapted to rotate by receiving power from the driving source and a plurality of slots formed in the outer circumferential surface of the rotor 300, And a vane (400) slidably inserted into the cylinder (310) in the direction of the inner circumferential surface of the cylinder (200), the vane rotary compressor
The step 220 and 220 'are formed on one side of the inner circumferential surface of the cylinder 200,
The vane 400 includes a plurality of unit vanes 410 and 420 disposed vertically adjacent to each other in the slot 310 so as to be relatively movable in an inner peripheral surface direction of the cylinder 200,
At least one of the unit vanes 410 moves along the upper surfaces 222 and 222 'of the step 220 and 220' during rotation of the rotor 300 and the other 420 moves along the side walls of the step 220 and 220 ' 221 ' and 21 ').≪ / RTI >
상기 단턱(220,220')의 측벽(221,221')은 소정 곡률의 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 베인 로터리 압축기.
The method according to claim 1,
Wherein the side walls (221, 221 ') of the step (220, 220') are formed as curved surfaces having a predetermined curvature.
상기 단턱(220')의 측벽(221')은 연속되는 복수의 곡면(221a,221b)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 베인 로터리 압축기.
The method of claim 3,
, And the sidewall (221 ') of the step (220') is formed of a plurality of continuous curved surfaces (221a, 221b).
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JPS61272491A (en) * | 1985-05-28 | 1986-12-02 | Fuji Electric Co Ltd | Dry pump |
JPH04194389A (en) * | 1990-11-27 | 1992-07-14 | Toyoda Mach Works Ltd | Variable displacement vane pump |
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