KR101696211B1

KR101696211B1 - 냉매 충전형 회전 압축기

Info

Publication number: KR101696211B1
Application number: KR1020147028950A
Authority: KR
Inventors: 궈용 양; 웨이민 샹; 지장 위; 홍 궈; 징타오 양; 쳉 장
Original assignee: 광동 메이지 컴프레셔 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2017-01-13
Also published as: KR20150099685A; US20160201677A1; EP3059447A1; EP3059447A4; WO2015042947A1; EP3059447B1; US9909587B2; JP2015531846A

Abstract

본 발명은 냉매 충전형 회전 압축기에 관한 것으로서, 하우징, 압축 기구, 분사관과 분사 밸브를 포함한다. 압축 기구는 실린더, 주베어링, 부베어링, 크랭크축, 피스톤과 슬라이드 베인을 포함하고, 실린더의 실린더 챔버의 내벽에는 충전구가 설치되고, 실린더에는 충전홀을 구비하는 충전 통로가 형성된다. 분사 밸브는 실린더 챔버 내부의 압력이 충전홀 내부의 압력보다 큰 경우 닫힘 상태가 되어 충전홀과 충전구를 격리시킨다. 분사 밸브는 실린더 챔버 내부의 압력이 충전홀 내부의 압력보다 작은 경우 열림 상태가 되어 충전홀과 충전구를 도통시킨다. 분사 밸브가 닫힘 상태일 때 분사 밸브와 충전구 사이에 압축 기체가 유입 가능한 공극을 분사 밸브에 의한 틈새 용적이라고 하며, 분사 밸브에 의한 틈새 용적과 실린더의 흡기 용적 사이의 비율 값의 범위는 0.3%~1.5%이다.

Description

냉매 충전형 회전 압축기{REFRIGERANT FILLING ROTARY COMPRESSOR}

본 발명은 압축기 분야에 관한 것으로, 특히 냉매 충전형 회전 압축기에 관한 것이다.

통상의 냉매 충전형 회전 압축기의 작동 과정은 아래와 같다. 압축기의 흡기가 완료되면, 이때 압축기의 압축 챔버내의 압력이 냉매 분사구의 압력보다 낮아, 분사 밸브가 일방향으로 열리면서 압축 챔버내로 기체를 분사한다. 피스톤의 운동에 따라 압축 챔버의 용적이 점차 감소하고, 그 속의 기체 압력이 점차 높아지며, 압축 챔버내 압력이 냉매 분사구의 압력과 같을 때 분사 밸브가 닫힌다. 피스톤의 추가적인 운동에 따라 압축 챔버의 용적이 더 감소하여, 그 속의 기체 압력이 배기 압력보다 조금 높을 때 압축기의 배기 밸브가 열리고 압축기는 배기를 시작한다.

그러나 통상의 냉매 충전형 회전 압축기에는 아래와 같은 단점이 존재한다. 분사 밸브 및 충전구의 존재로 인해 분사 밸브의 간극 및 충전구 내에 충전된 고압 기체는 피스톤이 충전구로 이동할 때 추가로 압축되어 배출되지 않는다. 이는 압축기의 별도의 틈새 용적이 되며, 분사 밸브에 의한 틈새 용적이라고 하며, 따라서 압축기 성능에 영향을 미친다. 그리고 피스톤이 충전구로 이동한 경우, 압축 챔버내에서 압축되고 있으나 배출되지 않은 기체 또한 흡기 챔버로 유출될 수 있다.

본 발명의 목적은 종래기술에 존재하는 하나의 기술적 문제를 해결하기 위해 고안되었다. 이를 위해 본 발명의 하나의 목적은 성능 손실을 감소할 수 있는 냉매 충전형 회전 압축기를 제공하는 것이다.

본 발명의 제1 측면의 실시예에 따른 냉매 충전형 회전 압축기는, 하우징, 상기 하우징 내부에 설치된 압축 기구, 분사관, 및 분사 밸브를 포함하고, 상기 압축 기구는, 실린더 챔버, 슬라이드 베인 홈과 배기구가 설치되어 있고, 충전홀을 구비한 충전 통로가 설치되어 있으며, 상기 실린더 챔버의 내벽에 충전구가 설치된 실린더와, 상기 실린더의 상면에 설치된 주베어링과, 상기 실린더의 하면에 설치된 부베어링과, 상기 주베어링, 상기 실린더 챔버와 상기 부베어링을 관통한 크랭크축과, 상기 실린더 챔버 내부에 회전 가능하게 설치되고 상기 크랭크축에 씌워진 피스톤과, 상기 슬라이드 베인 홈 내부에 이동 가능하게 설치되고, 일단이 상기 실린더 챔버 내부에 넣어져 상기 피스톤의 외주면에 도달하여 접촉되는 슬라이드 베인을 포함하고, 상기 분사관은, 상기 하우징을 관통하여 상기 충전 통로 내부로 삽입되며, 상기 분사 밸브는 상기 실린더에 설치되고, 상기 분사 밸브는 상기 실린더 챔버 내부의 압력이 상기 충전홀 내부의 압력보다 큰 경우 닫힘 상태가 되어 상기 충전홀과 상기 충전구를 격리시키며, 상기 분사 밸브는 상기 실린더 챔버 내부의 압력이 상기 충전홀 내부의 압력보다 작은 경우 열림 상태가 되어 상기 충전홀과 상기 충전구를 도통시키는데, 여기서 상기 분사 밸브가 닫힘 상태가 된 경우, 상기 분사 밸브와 상기 충전구 사이에 압축 기체가 유입 가능한 공극을 상기 분사 밸브에 의한 틈새 용적이라고 부르며, 상기 분사 밸브에 의한 틈새 용적과 상기 실린더의 흡기 용적 사이의 비율 값의 범위는 0.3%~1.5%이다.

본 발명의 제2 측면의 실시예에 따른 냉매 충전형 회전 압축기는, 하우징, 상기 하우징 내부에 설치된 압축 기구, 2개의 분사관, 및 2개의 분사 밸브를 포함하고, 상기 압축 기구는, 실린더 챔버, 슬라이드 베인 홈과 배기구가 각각 설치되어 있고, 충전홀을 구비한 충전 통로가 각각 형성되어 있으며, 각 상기 실린더 챔버의 내벽에 충전구가 설치되어 있는 제1 실린더 및 제2 실린더와, 상기 제1 실린더 및 상기 제2 실린더 사이에 설치된 중간 격리판과, 상기 제1 실린더의 상면에 설치된 주베어링과, 상기 제2 실린더의 하면에 설치된 부베어링과, 상기 주베어링, 상기 중간 격리판과 상기 부베어링을 관통하고, 상기 제1 실린더 및 상기 제2 실린더의 실린더 챔버 내부에 각각 설치된 2개의 피스톤이 씌워져 있는 크랭크축과, 상응한 상기 슬라이드 베인 홈 내부에 이동 가능하게 설치되고, 일단이 상응한 상기 실린더 챔버 내부에 넣어져 상응한 상기 피스톤의 외주면에 도달하여 접촉된 2개의 슬라이드 베인을 포함하며, 각각의 상기 분사관은 상기 하우징을 관통하여 상응한 상기 충전 통로 내부로 삽입되며, 상기 2개의 분사 밸브는 상기 제1 실린더 및 상기 제2 실린더에 각각 설치되고, 각각의 상기 분사 밸브는 상응한 상기 실린더 챔버 내부의 압력이 상응한 상기 충전홀 내부의 압력보다 큰 경우 닫힘 상태가 되어 상기 충전홀과 상기 충전구를 격리시키며, 각각의 상기 분사 밸브는 상응한 상기 실린더 챔버 내부의 압력이 상응한 상기 충전홀 내부의 압력보다 작은 경우 열림 상태가 되어 상기 충전홀과 상기 충전구를 도통시키는데, 여기서 상기 2개의 분사 밸브가 닫힘 상태가 된 경우 상기 2개의 분사 밸브와 상응한 상기 충전구 사이에 압축 기체가 유입 가능한 공극의 합을 상기 2개의 분사 밸브에 의한 틈새 용적이라고 하며, 상기 2개의 분사 밸브에 의한 틈새 용적과, 상기 제1 실린더의 흡기 용적 및 상기 제2 실린더의 흡기 용적의 합의 비율 값의 범위는 0.3%~1.5%이다.

본 발명의 실시예에 따른 냉매 충전형 회전 압축기는, 분사 밸브에 의한 틈새 용적과 실린더의 흡기 용적 사이의 비율 값의 범위를 0.3%~1.5%가 되도록 함으로써 냉매 충전형 회전 압축기의 성능을 확보하고 냉매 충전형 회전 압축기의 성능 손실을 감소할 수 있다.

본 발명의 구체적인 실시예에 따르면, 상기 분사 밸브는, 리미트 부재와 밸브 플레이트를 포함하며, 상기 리미트 부재의 일단은 상기 실린더에 고정되고 상기 리미트 부재의 타단과 상기 실린더 사이에 간극이 형성되어 있고, 상기 간극은 상기 일단으로부터 상기 타단으로의 방향으로 점차 커지며, 상기 밸브 플레이트의 일단은 상기 리미트 부재와 상기 실린더 사이에 설치되고, 상기 실린더 챔버 내부의 압력이 상기 충전홀의 압력보다 작은 경우, 상기 밸브 플레이트의 타단은 상기 리미트 부재를 둘러싸고 상기 간극 내에서 수평 위치로부터 상기 실린더에서 멀어지도록 만곡 변형되어 상기 충전홀을 개방하여 상기 충전홀과 상기 충전구가 연통되도록 한다. 이로써, 본 발명의 실시예에 따른 분사 밸브는 구조가 간단하고 설계가 합리하며 기체 분사 효과가 좋고 냉매 충전형 회전 압축기의 효율을 높게 하는 장점을 가진다.

나아가, 상기 분사 밸브는 고정 부재를 더 포함하고, 상기 고정 부재는 상기 리미트 부재와 상기 밸브 플레이트를 차례로 관통하여 상기 리미트 부재와 상기 밸브 플레이트를 상기 실린더에 고정한다. 이로써 리미트 부재와 밸브 플레이트의 장착이 편리해지도록 한다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 상기 충전홀의 중심 위치에서 상기 밸브 플레이트와 상기 리미트 부재 사이의 최단 거리는 상기 밸브 플레이트의 리프트 거리(H)이고, 상기 밸브 플레이트의 만곡 시작점으로부터 상기 충전홀의 중심 위치까지의 길이는 상기 밸브 플레이트의 만곡 길이이며, 상기 밸브 플레이트의 리프트 거리(H)와 밸브 플레이트의 만곡 길이(L) 사이는 H/L＜0.15를 충족시킨다. 이로써 밸브 플레이트의 만곡성을 확보하고 밸브 플레이트가 쉽게 부러지지 않도록 하여 분사 밸브의 신뢰성을 향상시킨다.

본 발명의 일부 실시예에서, 상기 충전구의 중심점과 상기 실린더의 중심점의 연결선과, 상기 슬라이드 베인 홈의 중심선이 형성한 끼인각은 A이고, 상기 배기구의 중심점과 상기 실린더의 중심점의 연결선과, 상기 슬라이드 베인 홈의 중심선이 형성한 끼인각은 B이며, 상기 끼인각 A와 상기 끼인각 B는 A≤B+10°를 충족시킨다. 이로써 배기구의 위치에 의해 충전구의 위치를 한정하여, 충전구가 배기구로부터 너무 멀리 떨어지는 것을 방지하고, 나아가 배기 완료시 압축 챔버 내의 냉매가 흡기 챔버 내부로 과다하게 역류하는 것을 방지한다.

구체적으로, 상기 실린더의 하단면과 상기 부베어링의 상단면 사이에는 상기 분사 밸브의 장착을 위한 장착 공간이 한정되어 형성된다.

본 발명의 실시예에 따른 냉매 충전형 회전 압축기는 분사 밸브에 의한 틈새 용적과 제1 실린더의 흡기 용적 및 제2 실린더의 흡기 용적의 합의 비율 값의 범위를 0.3%~1.5%로 함으로써, 냉매 충전형 회전 압축기의 성능을 확보하고 냉매 충전형 회전 압축기의 성능 손실을 감소할 수 있다.

본 발명의 구체적인 실시예에 따르면, 각각의 상기 분사 밸브는, 리미트 부재와 밸브 플레이트를 포함하고, 상기 리미트 부재의 일단은 상응한 상기 제1 실린더 또는 제2 실린더에 고정되고 상기 리미트 부재의 타단과 상응한 상기 제1 실린더 또는 제2 실린더 사이에 간극이 형성되어 있고 상기 간극은 상기 일단으로부터 상기 타단으로의 방향으로 점차 커지며, 상기 밸브 플레이트의 일단은 상기 리미트 부재와 상응한 상기 제1 실린더 또는 제2 실린더 사이에 설치되고, 상기 실린더 챔버 내부의 압력이 상기 충전홀의 압력보다 작은 경우, 상기 밸브 플레이트의 타단은 상기 리미트 부재를 둘러싸고 상기 간극내에서 수평 위치로부터 상응한 상기 제1 실린더 또는 제2 실린더에서 멀어지도록 만곡 변형되어 상기 충전홀을 개방하여 상기 충전홀과 상기 충전구가 연통되도록 한다. 이로써, 본 발명의 실시예에 따른 분사 밸브는 구조가 간단하고 설계가 합리하며 기체 분사 효과가 좋고 냉매 충전형 회전 압축기의 효율을 높게 하는 장점을 가진다.

나아가, 각각의 상기 분사 밸브는 고정 부재를 더 포함하고, 상기 고정 부재는 상기 리미트 부재와 상기 밸브 플레이트를 차례로 관통하여 상기 리미트 부재와 상기 밸브 플레이트를 상응한 상기 제1 실린더 또는 제2 실린더에 고정한다. 이로써 리미트 부재와 밸브 플레이트의 장착이 편리해지도록 한다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 각각의 상기 분사 밸브에서는, 상기 충전홀의 중심 위치에서 상기 밸브 플레이트와 상기 리미트 부재 사이의 최단 거리는 상기 밸브 플레이트의 리프트 거리(H)이고, 상기 밸브 플레이트의 만곡 시작점으로부터 상기 충전홀의 중심 위치까지의 길이는 상기 밸브 플레이트의 만곡 길이이며, 상기 밸브 플레이트의 리프트 거리(H)와 밸브 플레이트의 만곡 길이(L) 사이는 H/L＜0.15를 충족시킨다. 이로써 밸브 플레이트의 만곡성을 확보하고 밸브 플레이트가 쉽게 부러지지 않도록 하여 분사 밸브의 신뢰성을 향상시킨다.

본 발명의 일부 실시예에서, 상기 제1 실린더의 상기 충전구의 중심점과 상기 제1 실린더의 중심점의 연결선과, 상기 제1 실린더의 상기 슬라이드 베인 홈의 중심선이 형성한 끼인각은 E이고, 상기 제1 실린더의 상기 배기구의 중심점과 상기 제1 실린더의 중심점의 연결선과, 상기 제1 실린더의 상기 슬라이드 베인 홈의 중심선이 형성한 끼인각은 F이며, 상기 끼인각 E와 상기 끼인각 F는 E≤F+10°를 충족시킨다. 이로써 제1 실린더의 배기구의 위치에 의해 제1 실린더의 충전구의 위치를 한정하고, 나아가 배기 완료시 제1 실린더의 압축 챔버 내부의 냉매가 제1 실린더의 흡기 챔버 내부로 과다하게 역류하는 것을 방지한다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 상기 제2 실린더의 상기 충전구의 중심점과 상기 제2 실린더의 중심점의 연결선과, 상기 제2 실린더의 상기 슬라이드 베인 홈의 중심선이 형성한 끼인각은 G이고, 상기 제2 실린더의 상기 배기구의 중심점과 상기 제2 실린더의 중심점의 연결선과, 상기 제2 실린더의 상기 슬라이드 베인 홈의 중심선이 형성한 끼인각은 K이며, 상기 끼인각 G와 상기 끼인각 K는 G≤K+10°를 충족시킨다. 이로써 제2 실린더의 배기구의 위치에 의해 제2 실린더의 충전구의 위치를 한정하고, 나아가 배기 완료시 제2 실린더의 압축 챔버 내부의 냉매가 제2 실린더의 흡기 챔버 내부로 과다하게 역류하는 것을 방지한다.

구체적으로, 상기 제1 실린더의 하단면과 상기 중간 격리판의 상단면 사이, 상기 제2 실린더의 상단면과 상기 중간 격리판의 하단면 사이에는 상기 2개의 분사 밸브의 장착을 위한 장착 공간이 각각 한정되어 형성된다. 이로써 냉매 충전형 회전 압축기의 구조상의 치밀성을 향상시킨다.

본 발명의 부가적인 측면과 장점은 이하 설명에서 부분적으로 설명되며, 일부는 이하 설명에서 명료해지거나, 또는 본 발명의 실천을 통하여 파악될 수 있다.

본 발명의 상기 측면 및/또는 부가적인 측면과 장점은 이하 도면을 결부하여 실시예에 대해 진행한 설명으로부터 명백해지고 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 여기서,
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉매 충전형 회전 압축기의 개략도이며, 하나의 실린더를 포함한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉매 충전형 회전 압축기의 분사 밸브에 의한 틈새 용적과 압축기 성능 사이의 상관도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 분사 밸브가 상기 실린더에 설치된 경우의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른, 피스톤, 크랭크축과 슬라이드 베인이 설치된 실린더의 부시 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 피스톤이 배기구 에지로 이동한 경우와, 피스톤이 충전구 에지로 이동한 경우의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉매 충전형 회전 압축기의 개략도이며 제1 실린더와 제2 실린더를 포함한다.

이하 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 상기 실시예의 예시는 도면에 나타났으며, 처음부터 마지막까지 동일 또는 유사한 도면부호는 동일 또는 유사한 부품 또는 동일 또는 유사한 기능을 가지는 부품을 나타낸다. 하기 도면을 참조하여 설명된 실시예는 예시적인 것으로서 본 발명을 해석하기 위한 것일뿐 본 발명을 한정하는 것으로 이해해서는 안된다.

본 발명에 대한 설명에서 이해해야 할 것은, 용어 “중심”, “상”, “하”, “전”, “후”, “좌”, “우”, “수직”, “수평”, “상단”, “하단”, “내”, “외” 등이 지시하는 방위 또는 위치 관계는 도면에 따른 방위 또는 위치 관계로서, 본 발명의 설명을 편리하게 하고 단순화하여 설명하기 위한 것일 뿐, 지시되는 장치 또는 부품이 반드시 특정의 방위를 가지거나, 특정의 방위로 구성되고 조작되어야 함을 가리키거나 암시하는 것이 아니므로, 본 발명에 대한 한정으로 이해해서는 안된다.

설명드리고자 하는 점은, 용어 “제1”, “제2”는 목적을 설명하기 위한 것일 뿐, 상대적인 중요성을 지시 또는 암시하거나, 또는 지시되는 구성요소의 수를 암묵적으로 지시하는 것으로 이해해서는 안된다. 이에 따라, “제1”, “제2”로 한정된 구성요소는 하나 또는 더욱 많은 수의 당해 구성요소를 명시적 또는 암묵적으로 포함함을 나타낸다. 나아가, 본 발명에 대한 설명에서 다른 설명이 없는 한 “복수”의 함의는 2개 또는 2개 이상을 가리킨다.

냉매 충전형 회전 압축기(100)는 에어컨 등의 냉각 시스템에 적용될 수 있으며, 이하에서는 냉매 충전형 회전 압축기(100)가 싱글 실린더로서 에어컨에 적용된 경우를 예로 들어 설명한다. 에어컨은 기액분리기(200)를 포함하며, 기액분리기(200)는 그 내부에 유입된 냉매에 대해 분리를 하는바 냉매를 액체 상태 냉매와 기체 상태 냉매로 분리한다. 기체 상태 냉매는 분사관(3)을 통해 실린더(20)의 실린더 챔버(201) 내부로 분사된다. 냉매 충전형 회전 압축기(100)에는 분사 밸브(4)가 설치되고, 실린더 챔버(201)의 내벽에는 충전구(2011)가 설치된다. 분사 밸브(4)가 열리면 기체 상태 냉매는 충전구(2011)를 통해 실린더(20)의 실린더 챔버(201) 내부로 분사되는데, 분사 밸브(4)가 닫힌 경우, 분사 밸브(4)와 충전구(2011) 사이로 압축 기체가 유입되는 공극을 분사 밸브(4)에 의한 틈새 용적이라고 한다. 여기서 에어컨의 구조와 작동 원리 등은 본 분야의 통상의 기술자가 숙지하고 있는 것이므로 여기서 상세히 설명하지 않는다.

본 출원의 발명자는 분사 밸브(4)에 의한 틈새 용적의 크기가 압축기 성능(COP)에 대해 서로 다른 영향을 미침을 발견하였다. 도 2에서와 같이, 발명자는 대량의 실험을 거쳐 분사 밸브(4)에 의한 틈새 용적과 실린더(20)의 흡기 용적간의 비율 값이 0.3%인 경우에 압축기 성능이 대량 생산 성능 수준에 접근하하는데, 분사 밸브(4)에 의한 틈새 용적을 더 작게 하면 압축기 성능이 뚜렷하게 향상되지 않으며, 오히려 분사 밸브(4)에 의한 틈새 용적이 더욱 작을 경우 분사 밸브(4)의 가공 코스트가 급격히 증가하고 분사 밸브(4)의 신뢰성이 급격히 떨어짐을 가져오며, 분사 밸브(4)에 의한 틈새 용적과 실린더(20)의 흡기 용적간의 비율 값이 1.5%인 경우, 압축기 성능이 급격히 열화됨을 발견하였다. 여기서, 실린더(20)의 흡기 용적의 연산 방법은 본 분야의 기술자가 숙지하고 있는 것이므로 여기서 상세히 설명하지 않는다. 본 출원은 발명자의 상기 발견을 토대로 진행된 것이다.

이하 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 냉매 충전형 회전 압축기(100)를 설명한다.

도 1 내지 도 5에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 냉매 충전형 회전 압축기(100)는 하우징(1), 압축 기구(2), 분사관(3)와 분사 밸브(4)를 포함한다.

압축 기구(2)는 하우징(1) 내부에 설치되며, 압축 기구(2)는 실린더(20), 주베어링(21), 부베어링(22), 크랭크축(23), 피스톤(24)과 슬라이드 베인(25)을 포함한다. 여기서, 실린더(20)에는 실린더 챔버(201), 슬라이드 베인 홈(202), 배기구(203)와 흡기구(205)가 설치 되어 있으며, 실린더 챔버(201)의 내벽에는 충전구(2011)가 형성되고, 실린더(20)에는 충전홀(2041)을 구비한 충전 통로(204)가 형성되어 있는 바, 다시 말하자면 충전 통로(204)의 일단은 충전홀(2041)이다. 분사관(3)은 하우징(1)을 관통하여 충전 통로(204) 내부로 삽입되며, 외부의 기체 상태 냉매는 분사관(3)을 통해 충전 통로(204) 내부로 유입된다. 실린더(20)의 상면에는 주베어링(21)이 설치되어 있으며, 실린더(20)의 하면에는 부베어링(22)이 설치되어 있다. 크랭크축(23)은 주베어링(21), 실린더 챔버(201)와 부베어링(22)을 관통하며, 크랭크축(23)의 상단은 모터에 연결되어 모터를 통해 크랭크축(23)을 돌린다. 피스톤(24)은 실린더 챔버(201) 내부에 회전 가능하게 설치되고 크랭크축(23)에 씌워진다. 슬라이드 베인(25)은 슬라이드 베인 홈(202) 내부에 이동 가능하게 설치되며 슬라이드 베인(25)의 일단은 실린더 챔버(201) 내부에 넣어져 피스톤(24)의 외주면에 도달하여 접촉된다.

도 4에서와 같이, 크랭크축(23)은 피스톤(24)을 회전시키며, 슬라이드 베인(25)의 일단은 피스톤(24)의 외주면에 도달하여 접촉되며, 회전하는 피스톤(24)과 슬라이드 베인(25)은 실린더 챔버(201)를 압축 챔버(2012)와 흡기 챔버(2013)로 나눈다. 흡기 챔버(2013)는 흡기구(205)와 연통되고, 압축 챔버(2012)와 배기구(203)는 배기 밸브(8)를 통해 연통된다. 냉매 충전형 회전 압축기(100)가 운전함에 따라, 압축 챔버(2012)와 흡기 챔버(2013)의 용적이 주기적으로 변하면서 흡기와 압축 과정을 수행한다. 여기서 설명해야 할 것은, 주베어링(21)과 부베어링(22)에는 소음장치가 더 설치될 수 있으며, 압축 기구(2)의 작동 원리는 종래 압축기에서의 압축 기구(2)의 작동 원리와 같으므로 여기서 상세히 설명하지 않는다.

분사 밸브(4)는 실린더(20)에 설치되며, 실린더 챔버(201) 내부의 압력이 충전홀(2041) 내부의 압력보다 클 경우, 분사 밸브(4)는 닫힘 상태가 되여 충전홀(2041)과 충전구(2011)를 격리시킴으로써 실린더 챔버(201) 내부의 압축 기체가 충전 통로(204) 내부로 역류하는 것을 방지한다. 실린더 챔버(201) 내부의 압력이 충전홀(2041) 내부의 압력보다 작을 경우, 분사 밸브(4)는 열림 상태가 되며, 이때 분사 밸브(4)는 열리면서 충전홀(2041)과 충전구(2011)를 도통시키며, 기체 상태 냉매는 충전홀(2041)과 충전구(2011)를 차례로 통과하여 실린더 챔버(201) 내부로 유입된다. 여기서 분사 밸브(4)가 닫힘 상태가 된 경우, 분사 밸브(4)와 충전구(2011) 사이로 압축 기체가 유입되는 공극을 분사 밸브(4)에 의한 틈새 용적이라고 한다. 분사 밸브(4)에 의한 틈새 용적과 실린더(20)의 흡기 용적 간의 비율 값의 범위는 0.3%~1.5%이다.

본 발명의 실시예에 따른 냉매 충전형 회전 압축기(100)는 분사 밸브(4)에 의한 틈새 용적과 실린더(20)의 흡기 용적간의 비율 값의 범위를 0.3%~1.5%로 함으로써 냉매 충전형 회전 압축기(100)의 성능을 확보하고 냉매 충전형 회전 압축기(100)의 성능 손실을 저감할 수 있다.

구체적으로, 도 1에서와 같이, 실린더(20)의 하단면과 부베어링(22)의 상단면 사이에는 분사 밸브(4)의 장착을 위한 장착 공간이 한정되어 형성되어 있다. 다시 말하자면, 충전 통로(204)의 충전홀(2041)은 실린더(20)의 하단면에 형성되고, 분사 밸브(4)는 실린더(20)의 하단면과 부베어링(22)의 상단면 사이에 형성되어 충전홀(2041)을 개방/차단하는데 사용된다. 물론 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 분사 밸브(4)는 실린더(20)의 상단면과 주베어링(21)의 하단면 사이에 형성될 수도 있는 바, 이때 충전 통로(204)의 충전홀(2041)은 실린더(20)의 상단면에 형성된다.

도 1과 도 3에서와 같이, 본 발명의 구체적인 실시예에서, 분사 밸브(4)는 리미트 부재(40)와 밸브 플레이트(41)를 포함하는데, 여기서 리미트 부재(40)의 일단은 실린더(20)에 고정되고 리미트 부재(40)의 타단과 실린더(20) 사이에 간극(43)이 형성되어 있으며, 간극(43)은 일단으로부터 타단으로의 방향으로 점차 커진다. 밸브 플레이트(41)의 일단은 리미트 부재(40)와 실린더(20) 사이에 설치되고, 실린더 챔버(201) 내부의 압력이 충전홀(2041)의 압력보다 작을 때， 밸브 플레이트(41)의 타단은 리미트 부재(40)를 둘러싸고 간극(43) 내에서 수평 위치로부터 실린더(20)에서 멀어지게 만곡 변형되어 충전홀(2041)을 개방함으로써 충전홀(2041)과 충전구(2011)가 연통되도록 한다. 실린더 챔버(201) 내부의 압력이 충전홀(2041)의 압력보다 클 때, 밸브 플레이트(41)는 수평 위치인 정상 상태 즉 미변형 상태가 되어 충전홀(2041)을 막는다. 이로써 본 발명의 실시예에 따른 분사 밸브(4)는 구조가 간단하고 설계가 합리하며 기체 분사 효과가 좋고, 냉매 충전형 회전 압축기(100)의 효율이 높은 장점을 가진다.

본 발명의 예시에서, 도 3에서와 같이, 분사 밸브(4)는 실린더(20)의 하단면에 설치되며 이때 밸브 플레이트(41)는 변형 가능한 판형체이며, 밸브 플레이트(41)의 좌측단은 실린더(20)의 하단면에 고정되여 밸브 플레이트(41)이 충전홀(2041)의 하부에 위치하도록 한다. 리미트 부재(40)의 좌측단은 밸브 플레이트(41)의 좌측단의 하면에 고정되며 리미트 부재(40)의 우측단과 실린더(20)의 하단면 사이에 간극(43)이 한정되어 형성되며 간극(43)은 왼쪽으로부터 오른쪽의 방향으로 점차 커진다. 이때 실린더 챔버(201) 내부의 압력이 충전홀(2041)의 압력보다 작을 경우, 밸브 플레이트(41)는 리미트 부재(40)를 둘러싸고 간극(43) 내에서 수평 위치로부터 아래로 만곡되어 충전홀(2041)을 개방한다. 실린더 챔버(201) 내부의 압력이 충전홀(2041)의 압력보다 클 경우, 밸브 플레이트(41)는 수평 위치로 회복되어 충전홀(2041)을 막는다.

분사 밸브(4)가 실린더(20)의 상단면에 위치한 경우, 이때 밸브 플레이트(41)는 실린더(20)의 상단면에 설치되고 밸브 플레이트(41)는 충전홀(2041)의 상부에 위치하며 리미트 부재(40)는 밸브 플레이트(41)의 상부에 위치한다. 실린더 챔버(201) 내부의 압력이 충전홀(2041)의 압력보다 작을 경우, 밸브 플레이트(41)는 리미트 부재(40)를 둘러싸고 간극(43) 내에서 수평 위치로부터 우로 만곡되어 충전홀(2041)을 개방한다.

나아가, 분사 밸브(4)는 고정 부재(42)를 더 포함하며, 고정 부재(42)는 리미트 부재(40)와 밸브 플레이트(41)를 차례로 관통하여 리미트 부재(40)와 밸브 플레이트(41)를 실린더(20)에 고정한다. 다시 말하자면, 리미트 부재(40)와 밸브 플레이트(41)는 고정 부재(42)를 통해 실린더(20)에 고정됨으로써 리미트 부재(40)와 밸브 플레이트(41)의 장착을 편리하게 하도록 한다. 구체적으로, 고정 부재(42)는 볼트 일 수 있으며, 고정 부재(42)는 또한 리벳 일 수도 있다.

도 3에서와 같이, 본 발명의 일부 실시예에서, 충전홀(2041)의 중심 위치에서 밸브 플레이트(41)과 리미트 부재(40) 사이의 최단 거리가 밸브 플레이트(41)의 리프트 거리(H)이고, 밸브 플레이트(41)의 만곡 시작점으로부터 충전홀(2041)의 중심 위치까지의 길이가 밸브 플레이트(41)의 만곡 길이이고, 밸브 플레이트(41)의 리프트 거리(H)와 밸브 플레이트(41)의 만곡 길이(L)는 H/L＜0.15를 충족시킨다. 이로써 밸브 플레이트(41)의 리프트 거리(H)와 밸브 플레이트(41)의 만곡 길이(L) 사이의 비율 값을 0.15 미만으로 한정함으로써 밸브 플레이트(41)의 만곡성을 확보하고 밸브 플레이트(41)이 쉽게 부러지지 않도록 하여 분사 밸브(4)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에 따르면, 충전구(2011)의 중심점과 실린더(20)의 중심점의 연결선과, 슬라이드 베인 홈(202)의 중심선이 형성한 끼인각은 A이고, 배기구(203)의 중심점과 실린더(20)의 중심점의 연결선과, 슬라이드 베인 홈(202)의 중심선이 형성한 끼인각은 B이며, 끼인각 A와 끼인각 B는 A≤B+10°를 충족시킨다. 이로써 배기구(203)의 위치를 이용하여 충전구(2011)의 위치를 한정하여, 충전구(2011)가 배기구(203)로부터 너무 멀리 떨어지는 것을 방지하고, 나아가 배기 완료시 압축 챔버(2012) 내부의 냉매가 흡기 챔버(2013) 내부로 과다하게 역류되는 것을 방지한다.

본 발명의 다른 일부 실시예에서, 도 5에서와 같이, 하기 방식으로 배기구(203)의 위치에 의해 충전구(2011)의 위치를 한정할 수도 있다. 피스톤(24)이 운동하는 과정에서, 피스톤(24)의 외주벽과 충전구(2011)의 에지 위치가 접촉하여 충전구(2011)와 흡기 챔버(2013)가 미연통 상태이지만 곧 연통되는 상태가 되도록 피스톤(24)이 운동한 경우(도 5에서 실선으로 표시된 바와 같음), 다시 말하자면, 피스톤(24)의 외주벽과 충전구(2011)의 에지 위치가 접촉한 경우, 피스톤(24)이 계속 운동하기만 하면 충전구(2011)와 흡기 챔버(2013)가 연통된다. 이때 피스톤(24)의 중심점과 실린더(20)의 중심점의 연결선과, 슬라이드 베인(25)의 운동 방향에 의해 형성된 끼인각은 C이다.

피스톤(24)이 계속 운동하여, 피스톤(24)의 외주벽과 배기구(203)의 에지 위치가 접촉하여 배기구(203)와 흡기 챔버(2013)가 미연통 상태이나 곧 연통되는 상태가 되도록 피스톤(24)이 운동한 경우, 다시 말하자면, 피스톤(24)의 외주벽과 배기구(203)의 에지 위치가 접촉한 경우(도 5에서 파선으로 표시된 바와 같음), 피스톤(24)이 계속 운동하기만 하면 배기구(203)와 흡기 챔버(2013)가 연통된다. 이때 피스톤(24)의 중심점과 실린더(20)의 중심점의 연결선과, 슬라이드 베인(25)의 운동 방향에 의해 형성된 끼인각은 D이며, 끼인각 C와 끼인각 D는 C≤D+10°를 충족시킨다.

이하 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉매 충전형 회전 압축기(100)를 설명한다.

도 6에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 냉매 충전형 회전 압축기(100)는 하우징(1), 압축 기구(2), 2개의 분사관(3)과 2개의 분사 밸브(4)를 포함하는데, 여기서 압축 기구(2)는 하우징(1) 내부에 설치되고, 각 분사관(3)의 일단은 하우징(1) 외부에 위치하여 기액분리기(200)와 서로 연결되며, 각 분사관(3)의 타단은 하우징(1) 내부에 위치한다.

압축 기구(2)는 제1 실린더(5)와 제2 실린더(6), 중간 격리판(7), 주베어링(21), 부베어링(22), 크랭크축(23) 및 2개의 슬라이드 베인(25)을 포함하는데, 여기서 제1 실린더(5)는 제2 실린더(6)의 상부에 위치하고 제1 실린더(5)와 제2 실린더(6) 에는 각각 실린더 챔버(201), 슬라이드 베인 홈(202), 배기구(203)와 흡기구(205)가 설치되어 있다. 다시 말하자면, 제1 실린더(5)에는 실린더 챔버(201), 슬라이드 베인 홈(202), 배기구(203)와 흡기구(205)가 설치되어 있고, 제2 실린더(6)에는 실린더 챔버(201), 슬라이드 베인 홈(202), 배기구(203)와 흡기구(205)가 설치되어 있다. 각 실린더 챔버(201)의 내벽에는 충전구(2011)가 설치되고, 제1 실린더(5)와 제2 실린더(6)에는 충전홀(2041)을 가진 충전 통로(204)가 각각 설치되어 있다. 각 분사관(3)은 하우징(1)을 관통하여 상응한 충전 통로(204) 내부로 삽입된다.

중간 격리판(7)은 제1 실린더(5)와 제2 실린더(6) 사이에 설치되어 있다. 주베어링(21)은 제1 실린더(5)의 상면에 설치되어 있다. 부베어링(22)은 제2 실린더(6)의 하면에 형성되어 있다. 크랭크축(23)은 주베어링(21), 중간 격리판(7)과 부베어링(22)을 관통하고, 크랭크축(23)에는 2개의 피스톤(24)이 씌워져 있으며, 2개의 피스톤(24)은 각각 제1 실린더(5)와 제2 실린더(6)의 실린더 챔버(201) 내부에 설치되어 있다. 즉 제1 실린더(5)의 실린더 챔버(201) 내부에는 회전 가능한 피스톤(24)이 설치되고, 제2 실린더(6)의 실린더 챔버(201) 내부에는 회전 가능한 피스톤(24)이 설치되어 있다. 각 슬라이드 베인(25)은 상응한 슬라이드 베인 홈(202) 내부에 이동 가능하게 설치되고 슬라이드 베인(25)의 일단은 상응한 실린더 챔버(201) 내부에 넣어져 상응한 피스톤(24)의 외주면에 도달하여 접촉된다.

크랭크축(23)은 2개의 피스톤(24)을 각각 상응한 실린더 챔버(201) 내부에서 운동시킨다. 각 슬라이드 베인(25)의 일단은 상응한 피스톤(24)의 외주벽에 도달하여 접촉되고, 제1 실린더(5)에서 운동하는 피스톤(24)과 슬라이드 베인(25)은 제1 실린더(5)의 실린더 챔버(201)를 압축 챔버(2012)와 흡기 챔버(2013)로 분할한다. 제2 실린더(6)에서 운동하는 피스톤(24)과 슬라이드 베인(25)은 제2 실린더(6)의 실린더 챔버(201)를 압축 챔버(2012)와 흡기 챔버(2013)로 분할한다. 여기서 설명해야 할 것은, 본 발명에 따른 압축 기구(2)의 작동 원리는 종래 기술에서의 쌍 실린더를 구비한 압축 기구(2)의 작동 원리와 같으므로 여기서 상세히 설명하지 않는다.

2개의 분사 밸브(4)는 각각 제1 실린더(5)와 제2 실린더(6)에 설치되고 각 분사 밸브(4)는 상응한 실린더 챔버(201) 내부의 압력이 상응한 충전홀(2041) 내부의 압력보다 클 때 닫힘 상태가 되어 충전홀(2041)과 충전구(2011)를 격리시킨다. 각 분사 밸브(4)는 상응한 실린더 챔버(201) 내부의 압력이 상응한 충전홀(2041) 내부의 압력보다 작을 때 열림 상태가 되어 충전홀(2041)과 충전구(2011)를 도통시킨다. 여기서 2개의 분사 밸브(4)가 닫힘 상태가 된 경우, 2개의 분사 밸브(4)와 상응한 충전구(2011) 사이에 압축 기체가 유입 가능한 공극의 합을 2개의 분사 밸브(4)에 의한 틈새 용적이라고 하며, 2개의 분사 밸브(4)에 의한 틈새 용적과, 제1 실린더(5)의 흡기 용적 및 제2 실린더(6)의 흡기 용적의 합의 비율 값의 범위는 0.3%~1.5%이다.

본 발명의 실시예에 따른 냉매 충전형 회전 압축기(100)는 분사 밸브(4)에 의한 틈새 용적과, 제1 실린더(5)의 흡기 용적 및 제2 실린더(6)의 흡기 용적의 합의 비율 값의 범위가 0.3%~1.5%이며, 이로써 냉매 충전형 회전 압축기(100)의 성능을 확보하고 냉매 충전형 회전 압축기(100)의 성능 손실을 감소할 수 있다.

구체적으로, 제1 실린더(5)의 하단면과 중간 격리판(7)의 상단면 사이, 제2 실린더(6)의 상단면과 중간 격리판(7)의 하단면 사이에는 2개의 분사 밸브(4)의 장착을 위한 장착 공간이 각각 한정되어 형성되어 있다. 다시 말하자면, 제1 실린더(5)의 분사 밸브(4)는 제1 실린더(5)의 하단면과 중간 격리판(7)의 상단면 사이에 설치되고, 제2 실린더(6)의 분사 밸브(4)는 제2 실린더(6)의 상단면과 중간 격리판(7)의 하단면 사이에 설치되어 있다. 이로써 냉매 충전형 회전 압축기(100)의 구조상의 치밀성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에서는 도 3과 도 6과 같이 각 분사 밸브(4)는 리미트 부재(40)와 밸브 플레이트(41)를 포함하고, 리미트 부재(40)의 일단은 상응한 제1 실린더(5) 또는 제2 실린더(6)에 고정되고, 리미트 부재(40)의 타단과 상응한 제1 실린더(5) 또는 제2 실린더(6) 사이에 간극(43)이 형성되어 있으며, 간극(43)은 일단으로부터 타단으로의 방향으로 점차 커진다. 밸브 플레이트(41)의 일단은 리미트 부재(40)와 상응한 제1 실린더(5) 또는 제2 실린더(6) 사이에 설치되고, 실린더 챔버(201) 내부의 압력이 충전홀(2041)의 압력보다 작은 경우, 밸브 플레이트(41)의 타단은 리미트 부재(40)를 둘러싸고 간극(43) 내에서 수평 위치로부터 상응한 제1 실린더(5) 또는 제2 실린더(6)에서 멀어지도록 만곡 변형되어, 충전홀(2041)을 개방함으로써 충전홀(2041)과 충전구(2011)가 연통되도록 한다. 실린더 챔버(201)의 압력이 충전홀(2041)의 압력보다 큰 경우, 밸브 플레이트(41) 는 수평 위치에 있으며 충전홀(2041)을 막는다. 이로써 본 발명의 실시예에 따른 분사 밸브(4)는 구조가 간단하고 설계가 합리하며 기체 분사 효과가 좋고 냉매 충전형 회전 압축기(100)의 효율이 높은 장점을 가진다.

도 6에서와 같이, 제1 실린더(5)의 분사 밸브(4) 중 부재의 위치 관계는 아래와 같다. 밸브 플레이트(41)의 좌측단은 제1 실린더(5)의 하단면에 고정되고, 리미트 부재(40)의 좌측단은 밸브 플레이트(41)의 하면에 고정된다. 리미트 부재(40)의 우측단과 제1 실린더(5)의 하단면 사이에 간극(43)이 한정되어 형성되고, 간극(43)은 왼쪽으로부터 오른쪽으로 점차 커진다. 이때 제1 실린더(5)의 실린더 챔버(201) 내부의 압력이 제1 실린더(5)의 충전홀(2041)의 압력보다 작은 경우, 밸브 플레이트(41)는 리미트 부재(40)를 둘러싸고 간극(43) 내에서 수평 위치로부터 아래로 만곡하여 충전홀(2041)을 개방한다. 제1 실린더(5)의 실린더 챔버(201) 내부의 압력이 제1 실린더(5)의 충전홀(2041)의 압력보다 큰 경우, 밸브 플레이트(41)는 수평 위치로 회복되어 충전홀(2041)을 막는다.

제2 실린더(6)의 분사 밸브(4)중 부재의 위치 관계는 아래와 같다. 밸브 플레이트(41)의 좌측단은 제2 실린더(6)의 상단면에 고정되고 리미트 부재(40)의 좌측단은 밸브 플레이트(41)의 상면에 고정되며 리미트 부재(40)의 우측단과 제2 실린더(6)의 상단면 사이에 간극(43)이 한정되어 형성되며 간극(43)은 왼쪽으로부터 오른쪽으로 점차 커진다. 이때 제2 실린더(6)의 실린더 챔버(201) 내부의 압력이 제2 실린더(6)의 충전홀(2041)의 압력보다 작은 경우, 밸브 플레이트(41)는 리미트 부재(40)를 둘러싸고 간극(43) 내에서 수평 위치로부터 위로 만곡되어 충전홀(2041)을 개방한다. 제2 실린더(6)의 실린더 챔버(201) 내부의 압력이 제2 실린더(6)의 충전홀(2041)의 압력보다 큰 경우, 밸브 플레이트(41)는 수평 위치로 회복되어 충전홀(2041)을 막는다.

나아가, 각 분사 밸브(4)는 고정 부재(42)를 더 포함하며, 고정 부재(42)는 리미트 부재(40)와 밸브 플레이트(41)를 차례로 관통하여 리미트 부재(40)와 밸브 플레이트(41)를 상응한 제1 실린더(5) 또는 제2 실린더(6)에 고정한다. 이로써 리미트 부재(40)와 밸브 플레이트(41)의 장착을 편리하게 하도록 한다. 구체적으로, 고정 부재(42)는 볼트 일 수 있고, 고정 부재(42)는 또한 리벳 일 수도 있다.

도 3에서와 같이, 본 발명의 일부 실시예에 따르면, 각 분사 밸브(4)의 충전홀(2041)의 중심 위치에서 밸브 플레이트(41)과 리미트 부재(40) 사이의 최단 거리는 밸브 플레이트(41)의 리프트 거리(H)이고, 밸브 플레이트(41)의 만곡 시작점으로부터 충전홀(2041)의 중심 위치까지의 길이는 밸브 플레이트(41)의 만곡 길이이며, 밸브 플레이트(41)의 리프트 거리(H)와 밸브 플레이트(41)의 만곡 길이(L) 사이는 H/L＜0.15를 충족시킨다. 구체적으로, 제1 실린더(5)의 분사 밸브(4)에서 밸브 플레이트(41)의 리프트 거리(H)는 제1 실린더(5)의 충전홀(2041)의 중심 위치에서 밸브 플레이트(41)의 하면과 리미트 부재(40)의 상면 사이의 거리를 가리키며, 제2 실린더(6)의 분사 밸브(4)에서 밸브 플레이트(41)의 리프트 거리(H)는 제2 실린더(6)의 충전홀(2041)의 중심 위치에서 밸브 플레이트(41)의 상면과 리미트 부재(40) 사이의 거리를 가리킨다. 이로써 밸브 플레이트(41)의 리프트 거리(H)와 밸브 플레이트(41)의 만곡 길이(L) 사이의 비율 값을 0.15 미만으로 한정함으로써 밸브 플레이트(41)의 만곡성을 확보할 수 있고 또한 밸브 플레이트(41)이 쉽게 부러지지 않도록 하여 분사 밸브(4)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에서, 제1 실린더(5)의 충전구(2011)의 중심점과 제1 실린더(5)의 중심점의 연결선과, 제1 실린더(5)의 슬라이드 베인 홈(202)의 중심선이 형성한 끼인각은 E이며, 제1 실린더(5)의 배기구(203)의 중심점과 제1 실린더(5)의 중심점의 연결선과, 제1 실린더(5)의 슬라이드 베인 홈(202)의 중심선이 형성한 끼인각은 F이며, 끼인각 E와 끼인각 F는 E≤F+10°를 충족시킨다. 이로써, 제1 실린더(5)의 배기구(203)의 위치에 의해 제1 실린더(5)의 충전구(2011)의 위치를 한정하며, 배기 완료시 제 1 실린더(5)의 압축 챔버(2012) 내부의 냉매가 제1 실린더(5)의 흡기 챔버(2013) 내부로 과다하게 역류하는 것을 방지한다.

나아가, 제2 실린더(6)의 충전구(2011)의 중심점과 제2 실린더(6)의 중심점의 연결선과, 제2 실린더(6)의 슬라이드 베인 홈(202)의 중심선이 형성한 끼인각은 G이고, 제2 실린더(6)의 배기구(203)의 중심점과 제2 실린더(6)의 중심점의 연결선과, 제2 실린더(6)의 슬라이드 베인 홈(202)의 중심선이 형성한 끼인각은 K이며, 끼인각 G와 끼인각 K는 G≤K+10°를 충족시킨다. 이로써 제2 실린더(6)의 배기구(203)의 위치에 의해 제2 실린더(6)의 충전구(2011)의 위치를 한정하며, 나아가 배기 완료시 제2 실린더(6)의 압축 챔버(2012) 내부의 냉매가 제2 실린더(6)의 흡기 챔버(2013) 내부로 과다하게 역류하는 것을 방지한다.

본 발명의 실시예에 따른 냉매 충전형 회전 압축기(100)의 기타 구성 및 조작은 당업자에게 알려진 것이므로 여기서 상세히 설명하지 않는다.

본 명세서의 설명에서 참고용어 “하나의 실시예”, “일부 실시예”, “예시적 실시예”, “예시”, “구체적인 예시” 또는 “일부 예시”등의 설명은 당해 실시예 또는 예시에서 설명된 구체적인 구성요소, 구조, 재료 또는 특징과 결합되어 본 발명의 적어도 하나의 실시예 또는 예시에 포함됨을 나타낸다. 본 명세서에서 상기 용어의 예시적 표현은 반드시 동일한 실시예 또는 예시를 가리키는 것은 아니다. 또한 설명된 구체적인 구성요소, 구조, 재료 또는 특징은 그 어떤 하나 또는 다수의 실시예 또는 예시에서 적절한 형태로 결합될 수 있다.

비록 본 발명의 실시예를 제시하고 설명하였으나, 당업자는, 본 발명의 원리와 취지를 벗어나지 않으면서 이들 실시예에 대해 다양하게 변화, 수정, 교체 및 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위는 청구항 및 균등물에 의해 한정됨을 이해할 수 있다.

냉매 충전형 회전 압축기(100), 기액분리기(200), 하우징(1),
압축 기구(2), 실린더(20), 실린더 챔버(201), 충전구(2011), 압축 챔버(2012),
통기 챔버(2013), 슬라이드 베인 홈(202), 배기구(203), 충전 통로(204),
충전홀(2041), 흡기구(205), 주베어링(21), 부베어링(22), 크랭크축(23),
피스톤(24), 슬라이드 베인(25), 분사관(3), 분사 밸브(4), 리미트 부재(40), 밸브 플레이트(41),
고정 부재(42), 간극(43), 제1 실린더(5), 제2 실린더(6), 중간 격리판(7)

Claims

냉매 충전형 회전 압축기로서,
하우징,
상기 하우징 내부에 설치된 압축 기구,
분사관, 및
분사 밸브를 포함하고,
상기 압축 기구는,
실린더 챔버, 슬라이드 베인 홈과 배기구가 설치되어 있고, 충전홀을 구비한 충전 통로가 설치되어 있으며, 상기 실린더 챔버의 내벽에 충전구가 설치된 실린더와,
상기 실린더의 상면에 설치된 주베어링과,
상기 실린더의 하면에 설치된 부베어링과,
상기 주베어링, 상기 실린더 챔버와 상기 부베어링을 관통한 크랭크축과,
상기 실린더 챔버 내부에 회전 가능하게 설치되고 상기 크랭크축에 씌워진 피스톤과,
상기 슬라이드 베인 홈 내부에 이동 가능하게 설치되고, 일단이 상기 실린더 챔버 내부에 넣어져 상기 피스톤의 외주면에 도달하여 접촉되는 슬라이드 베인을 포함하고,
상기 분사관은, 상기 하우징을 관통하여 상기 충전 통로 내부로 삽입되며,
상기 분사 밸브는 상기 실린더에 설치되고, 상기 분사 밸브는 상기 실린더 챔버 내부의 압력이 상기 충전홀 내부의 압력보다 큰 경우 닫힘 상태가 되어 상기 충전홀과 상기 충전구를 격리시키며, 상기 분사 밸브는 상기 실린더 챔버 내부의 압력이 상기 충전홀 내부의 압력보다 작은 경우 열림 상태가 되어 상기 충전홀과 상기 충전구를 도통시키는데, 여기서 상기 분사 밸브가 닫힘 상태가 된 경우, 상기 분사 밸브와 상기 충전구 사이에 압축 기체가 유입 가능한 공극을 상기 분사 밸브에 의한 틈새 용적이라고 부르며, 상기 분사 밸브에 의한 틈새 용적과 상기 실린더의 흡기 용적 사이의 비율 값의 범위는 0.3%~1.5%인 것을 특징으로 하는 냉매 충전형 회전 압축기.
제1항에 있어서,
상기 분사 밸브는,
리미트 부재와,
밸브 플레이트를 포함하며,
상기 리미트 부재의 일단은 상기 실린더에 고정되고 상기 리미트 부재의 타단과 상기 실린더 사이에 간극이 형성되어 있고, 상기 간극은 상기 리미트 부재의 일단으로부터 상기 타단으로의 방향으로 점차 커지며,
상기 밸브 플레이트의 일단은 상기 리미트 부재와 상기 실린더 사이에 설치되고, 상기 실린더 챔버 내부의 압력이 상기 충전홀의 압력보다 작은 경우, 상기 밸브 플레이트의 타단은 상기 리미트 부재를 둘러싸고 상기 간극 내에서 수평 위치로부터 상기 실린더에서 멀어지도록 만곡 변형되어 상기 충전홀을 개방하여 상기 충전홀과 상기 충전구가 연통되도록 하는 것을 특징으로 하는 냉매 충전형 회전 압축기.
제2항에 있어서,
상기 분사 밸브는 고정 부재를 더 포함하고, 상기 고정 부재는 상기 리미트 부재와 상기 밸브 플레이트를 차례로 관통하여 상기 리미트 부재와 상기 밸브 플레이트를 상기 실린더에 고정하는 것을 특징으로 하는 냉매 충전형 회전 압축기.
제2항에 있어서,
상기 충전홀의 중심 위치에서 상기 밸브 플레이트와 상기 리미트 부재 사이의 최단 거리는 상기 밸브 플레이트의 리프트 거리(H)이고, 상기 밸브 플레이트의 만곡 시작점으로부터 상기 충전홀의 중심 위치까지의 길이는 상기 밸브 플레이트의 만곡 길이이며, 상기 밸브 플레이트의 리프트 거리(H)와 밸브 플레이트의 만곡 길이(L) 사이는 H/L＜0.15를 충족시키는 것을 특징으로 하는 냉매 충전형 회전 압축기.
제1항에 있어서,
상기 충전구의 중심점과 상기 실린더의 중심점의 연결선과, 상기 슬라이드 베인 홈의 중심선이 형성한 끼인각은 A이고, 상기 배기구의 중심점과 상기 실린더의 중심점의 연결선과, 상기 슬라이드 베인 홈의 중심선이 형성한 끼인각은 B이며, 상기 끼인각 A와 상기 끼인각 B는 A≤B+10°를 충족시키는 것을 특징으로 하는 냉매 충전형 회전 압축기.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 실린더의 하단면과 상기 부베어링의 상단면 사이에는 상기 분사 밸브의 장착을 위한 장착 공간이 한정되어 형성된 것을 특징으로 하는 냉매 충전형 회전 압축기.
냉매 충전형 회전 압축기로서
하우징,
상기 하우징 내부에 설치된 압축 기구,
2개의 분사관, 및
2개의 분사 밸브를 포함하고,
상기 압축 기구는,
실린더 챔버, 슬라이드 베인 홈과 배기구가 각각 설치되어 있고, 충전홀을 구비한 충전 통로가 각각 설치되어 있으며, 각 상기 실린더 챔버의 내벽에 충전구가 설치되어 있는 제1 실린더 및 제2 실린더와,
상기 제1 실린더 및 상기 제2 실린더 사이에 설치된 중간 격리판과,
상기 제1 실린더의 상면에 설치된 주베어링과,
상기 제2 실린더의 하면에 설치된 부베어링과,
상기 주베어링, 상기 중간 격리판과 상기 부베어링을 관통하고, 상기 제1 실린더 및 상기 제2 실린더의 실린더 챔버 내부에 각각 설치된 2개의 피스톤이 씌워져 있는 크랭크축과,
상응한 상기 슬라이드 베인 홈 내부에 이동 가능하게 설치되고, 일단이 상응한 상기 실린더 챔버 내부에 넣어져 상응한 상기 피스톤의 외주면에 도달하여 접촉된 2개의 슬라이드 베인을 포함하며,
각각의 상기 분사관은 상기 하우징을 관통하여 상응한 상기 충전 통로 내부로 삽입되며,
상기 2개의 분사 밸브는 상기 제1 실린더 및 상기 제2 실린더에 각각 설치되고, 각각의 상기 분사 밸브는 상응한 상기 실린더 챔버 내부의 압력이 상응한 상기 충전홀 내부의 압력보다 큰 경우 닫힘 상태가 되어 상기 충전홀과 상기 충전구를 격리시키며, 각각의 상기 분사 밸브는 상응한 상기 실린더 챔버 내부의 압력이 상응한 상기 충전홀 내부의 압력보다 작은 경우 열림 상태가 되어 상기 충전홀과 상기 충전구를 도통시키는데, 여기서 상기 2개의 분사 밸브가 닫힘 상태가 된 경우 상기 2개의 분사 밸브와 상응한 상기 충전구 사이에 압축 기체가 유입 가능한 공극의 합을 상기 2개의 분사 밸브에 의한 틈새 용적이라고 하며, 상기 2개의 분사 밸브에 의한 틈새 용적과, 상기 제1 실린더의 흡기 용적 및 상기 제2 실린더의 흡기 용적의 합의 비율 값의 범위가 0.3%~1.5%인 것을 특징으로 하는 냉매 충전형 회전 압축기.
제7항에 있어서,
각각의 상기 분사 밸브는,
리미트 부재와 밸브 플레이트를 포함하고,
상기 리미트 부재의 일단은 상응한 상기 제1 실린더 또는 제2 실린더에 고정되고 상기 리미트 부재의 타단과 상응한 상기 제1 실린더 또는 제2 실린더 사이에 간극이 형성되어 있고 상기 간극은 상기 리미트 부재의 일단으로부터 상기 타단으로의 방향으로 점차 커지며,
상기 밸브 플레이트의 일단은 상기 리미트 부재와 상응한 상기 제1 실린더 또는 제2 실린더 사이에 설치되고, 상기 실린더 챔버 내부의 압력이 상기 충전홀의 압력보다 작은 경우, 상기 밸브 플레이트의 타단은 상기 리미트 부재를 둘러싸고 상기 간극내에서 수평 위치로부터 상응한 상기 제1 실린더 또는 제2 실린더에서 멀어지도록 만곡 변형되어 상기 충전홀을 개방하여 상기 충전홀과 상기 충전구가 연통되도록 하는 것을 특징으로 하는 냉매 충전형 회전 압축기.
제8항에 있어서,
각각의 상기 분사 밸브는 고정 부재를 더 포함하고, 상기 고정 부재는 상기 리미트 부재와 상기 밸브 플레이트를 차례로 관통하여 상기 리미트 부재와 상기 밸브 플레이트를 상응한 상기 제1 실린더 또는 제2 실린더에 고정하는 것을 특징으로 하는 냉매 충전형 회전 압축기.
제8항에 있어서,
각각의 상기 분사 밸브에서, 상기 충전홀의 중심 위치에서 상기 밸브 플레이트와 상기 리미트 부재 사이의 최단 거리가 상기 밸브 플레이트의 리프트 거리(H)이고, 상기 밸브 플레이트의 만곡 시작점으로부터 상기 충전홀의 중심 위치까지의 길이가 상기 밸브 플레이트의 만곡 길이일 경우, 상기 밸브 플레이트의 리프트 거리(H)와 밸브 플레이트의 만곡 길이(L) 사이는 H/L＜0.15를 충족시키는 것을 특징으로 하는 냉매 충전형 회전 압축기.
제7항에 있어서,
상기 제1 실린더의 상기 충전구의 중심점과 상기 제1 실린더의 중심점의 연결선과, 상기 제1 실린더의 상기 슬라이드 베인 홈의 중심선이 형성한 끼인각은 E이고, 상기 제1 실린더의 상기 배기구의 중심점과 상기 제1 실린더의 중심점의 연결선과, 상기 제1 실린더의 상기 슬라이드 베인 홈의 중심선이 형성한 끼인각은 F이며, 상기 끼인각 E와 상기 끼인각 F는 E≤F+10°를 충족시키는 것을 특징으로 하는 냉매 충전형 회전 압축기.
제7항에 있어서,
상기 제2 실린더의 상기 충전구의 중심점과 상기 제2 실린더의 중심점의 연결선과, 상기 제2 실린더의 상기 슬라이드 베인 홈의 중심선이 형성한 끼인각은 G이고, 상기 제2 실린더의 상기 배기구의 중심점과 상기 제2 실린더의 중심점의 연결선과, 상기 제2 실린더의 상기 슬라이드 베인 홈의 중심선이 형성한 끼인각은 K이며, 상기 끼인각 G와 상기 끼인각 K는 G≤K+10°를 충족시키는 것을 특징으로 하는 냉매 충전형 회전 압축기.
제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 실린더의 하단면과 상기 중간 격리판의 상단면 사이, 상기 제2 실린더의 상단면과 상기 중간 격리판의 하단면 사이에는 상기 2개의 분사 밸브의 장착을 위한 장착 공간이 각각 한정되어 형성된 것을 특징으로 하는 냉매 충전형 회전 압축기.