KR102088023B1 - 로터리 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로터리 압축기에 관한 것으로서, 구체적으로, 유체가 흡입되는 흡입실 및 유체가 압축되는 압축실을 내측에 구비하는 실린더; 구동축에 연결되어, 상기 실린더 내측에서 요동하는 롤링 피스톤; 상기 흡입실과 상기 압축실을 구분하기 위하여 상기 실린더와 상기 롤링 피스톤 사이로 연장되고, 상기 실린더에 형성된 슬라이딩홈에 일부 길이가 삽입되며, 상기 롤링 피스톤에 형성된 결합홈에 선단이 결합되는 베인; 및 상기 결합홈 및 상기 베인의 선단 사이에 구비되며, 상기 베인의 선단의 적어도 일부 둘레를 둘러싸는 탄성부재를 포함하는 로터리 압축기에 관한 것이다.

Description

로터리 압축기{Rotary compressor}

본 발명은 유체를 압축하기 위해 실린더 내측에서 요동하는 롤링 피스톤과 상기 실린더 내측의 흡입실과 압축실을 구분하도록 형성된 베인의 결합을 위한 가공 비용 및 가공 시간을 줄일 수 있는 로터리 압축기에 관한 것이다.

일반적으로, 로터리 압축기는 내측에 흡입실과 압축실이 구비되는 실린더와, 상기 실린더 내측에서 요동하는 롤링 피스톤을 포함할 수 있다.

상기 흡입실과 상기 압축실은 베인에 의해서 구분될 수 있다. 상기 베인은 일부 길이가 상기 실린더의 슬라이딩홈에 슬라이딩 가능하게 삽입되고, 선단부가 상기 롤링 피스톤의 둘레에 형성된 결합홈에 결합된다.

상기 베인의 선단부는 상기 결합홈에 요동 가능하게 결합되어야 하므로, 상기 결합홈의 내주면은 상기 베인의 선단부의 외주면에 대응하도록 정밀하게 가공되어야 한다.

또한, 상기 베인의 선단부가 상기 결합홈으로부터 이탈하지 않도록 하기 위하여, 상기 결합홈에는 베인의 선단부의 이탈을 방지하기 위한 구조가 적용되어야 한다.

이와 같이, 롤링 피스톤의 외주면에 상기 결합홈을 정밀 가공하기 위해서는, 가공 비용 및 시간이 상당히 소요되는 문제가 있다.

또한, 종래의 로터리 압축기에 따르면, 베인과 롤링 피스톤의 마찰에 의한 소착을 방지하기 위하여, 베인과 롤링 피스톤이 반드시 다른 재질로 형성되어야 하는 문제가 있다.

또한, 종래의 로터리 압축기에 따르면, 베인의 선단과 롤링 피스톤의 결합홈 사이의 마찰에 의한 손상을 방지하기 위한 오일의 공급이 용이하지 않다는 문제가 있다.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 베인을 롤링 피스톤에 용이하게 결합할 수 있는 로터리 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 제품 제작 비용 및 시간을 줄일 수 있는 로터리 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 베인의 마찰면에 오일을 원활하고 균일하게 공급할 수 있는 로터리 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위한 것으로서, 유체가 흡입되는 흡입실 및 유체가 압축되는 압축실을 내측에 구비하는 실린더; 구동축에 연결되어, 상기 실린더 내측에서 요동하는 롤링 피스톤; 상기 흡입실과 상기 압축실을 구분하기 위하여 상기 실린더와 상기 롤링 피스톤 사이로 연장되고, 상기 실린더에 형성된 슬라이딩홈에 일부 길이가 삽입되며, 상기 롤링 피스톤에 형성된 결합홈에 선단이 결합되는 베인; 및 상기 결합홈 및 상기 베인의 선단 사이에 구비되며, 상기 베인의 선단의 적어도 일부 둘레를 둘러싸는 탄성부재를 포함하는 로터리 압축기를 제공할 수 있다.

상기 베인은 상기 슬라이딩홈에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 슬라이딩부 및 상기 결합홈에 요동가능하게 결합되는 결합부를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 탄성부재는 상기 결합부의 적어도 일부 둘레를 둘러싸도록, 상기 결합홈과 상기 결합부 사이에 배치될 수 있다.

따라서, 상기 롤링 피스톤에 상기 결합홈의 정밀 가공이 불필요하므로, 제품 제작 시간이 줄어들 수 있고 제품 단가가 줄어들 수 있다.

상기 탄성부재의 내주면은 상기 결합부의 외주면에 대응하는 기설정된 곡률을 구비하도록 형성될 수 있다. 따라서, 상기 결합부가 상기 탄성부재의 내측에 배치된 상태에서 상기 탄성부재의 내주면 둘레를 따라서 부드럽게 회전 거동할 수 있다.

상기 베인은 상기 롤링 피스톤과 동일한 재질로 형성되고, 상기 탄성부재는 상기 베인과 상이한 재질로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 베인과 상기 탄성부재 사이의 소착 및 상기 롤링 피스톤과 상기 탄성부재 사이의 소착이 방지될 수 있다.

상기 탄성부재는 상기 결합부의 높이와 동일한 높이로 연장하도록 형성될 수 있다. 따라서, 상기 결합부는 높이방향 전체에 걸쳐서 상기 탄성부재의 내주면에 의해 지지될 수 있다.

상기 탄성부재와 상기 결합부 사이에는 오일 유로가 마련될 수 있다. 상기 오일 유로는 상기 탄성부재의 내주면에서 상기 탄성부재의 반경방향 외측을 향해 오목하게 형성될 수 있다.

상기 오일 유로는 상기 탄성부재의 전체 높이에 걸쳐서 연장하도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 오일 유로는 상기 탄성부재의 높이방향을 따라서 스파이럴 형태로 연장될 수 있다.

따라서, 상기 오일 유로에 의해, 탄성부재와 결합부의 전체 높이 및 전체 둘레가 균일하게 오일로 도포될 수 있다.

상기 탄성부재는 둘레방향 일측에 절개부가 형성된 중공 축 형태로 형성되고, 상기 결합홈 내에 탄성적으로 결합될 수 있다.

상기 베인은 상기 슬라이딩부와 상기 결합부 사이에 구비되어 상기 베인의 두께방향으로 오목하게 형성된 오목부를 더 포함할 수 있다. 그리고, 상기 탄성부재는 상기 오목부를 향해 돌출된 절곡부를 구비할 수 있다. 따라서, 상기 베인의 결합부가 상기 탄성부재의 내측으로부터 이탈하는 것이 방지될 수 있다.

상기 탄성부재의 둘레방향 양 단에 구비되는 한 쌍의 에지부는 상기 롤링 피스톤에 고정될 수 있다. 구체적으로, 상기 한 쌍의 에지부는 상기 롤링 피스톤에 형성된 고정홈에 삽입될 수 있다. 예를 들어, 상기 고정홈은 상기 결합홈의 내주면 또는 롤링 피스톤의 외주면에 형성될 수 있다.

따라서, 상기 탄성부재는 상기 롤링 피스톤(300)에 견고하게 고정된 상태에서 상기 결합홈 내에 배치될 수 있다.

다른 실시예에 따른 로터리 압축기에 따르면, 상기 실린더는 상하방향으로 이격된 제1실린더 및 제2실린더를 포함하고, 상기 롤링 피스톤은 제1실린더 내측에 배치되는 제1롤링 피스톤 및 제2실린더 내측에 배치되는 제2롤링 피스톤을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 베인은 상기 제1실린더와 상기 제1롤링 피스톤 사이에 구비되는 제1베인 및 상기 제2실린더와 상기 제2롤링 피스톤 사이에 구비되는 제2베인을 포함할 수 있다. 이때, 상상 제1실린더와 상기 제2실린더 사이는 중간판에 의해 구획될 수 있다.

본 발명에 따르면, 베인을 롤링 피스톤에 결합하기 위한 가공 비용 및 가공 시간을 줄일 수 있는 로터리 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 베인의 마찰면에 오일을 원활하고 균일하게 공급할 수 있는 로터리 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리 압축기의 종단면도이다.
도 2는 실린더 내측에 배치되는 롤링 피스톤과 탄성부재 및 베인의 결합관계를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 탄성부재의 일 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 롤링 피스톤과 탄성부재의 다양한 결합예를 나타내는 개념도이다.
도 5는 도 1과 다른 실시예에 따른 로터리 압축기의 종단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 로터리 압축기를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.

또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리 압축기의 종단면도이다. 구체적으로, 도 1은 실린더와 롤링 피스톤이 각각 하나씩 구비되는 싱글 로터리 압축기의 종단면도이다. 이하, 다른 설명이 없는 경우, 유체는 냉매(특히, 기상 냉매)를 의미할 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리 압축기(10)는 케이스(100), 상기 케이스(100) 내에 구비되는 모터(200), 상기 모터(200)에 의해 구동되는 롤링 피스톤(300), 상기 롤링 피스톤(300)이 요동하는 공간을 구비하는 실린더(400) 및 상기 실린더(400) 내의 공간을 흡입실과 압축실로 구분하기 위한 베인(500)을 포함할 수 있다.

상기 롤링 피스톤(300)의 요동은 상기 롤링 피스톤(300)의 반경방향 중심이 회전축의 중심(C, 도 2 참조)을 기준으로 공전하는 것을 의미할 수 있다.

상기 케이스(100)는 측면을 형성하는 중공의 측면 케이스(110), 상기 측면 케이스(110)의 상단을 덮는 상부 케이스(120) 및 상기 측면 케이스(110)의 하단을 덮는 하부 케이스(130)를 포함할 수 있다.

상기 측면 케이스(110)에는 로터리 압축기(10) 내로 유체를 유입시키기 위한 유입유로(115)가 연결될 수 있다. 상기 유입유로(115)는 상기 실린더(400) 내의 흡입실과 연통될 수 있다.

상기 상부 케이스(120)에는 압축된 유체가 토출되는 토출유로(125)가 연결될 수 있다. 상기 토출유로(125)는 케이스(100) 내의 공간을 통하여 상기 실린더(400) 내의 압축실과 연통될 수 있다.

상기 하부 케이스(130)에는 로터리 압축기(10)에 포함된 구성들의 마찰면을 윤활하기 위한 오일이 수용될 수 있다. 즉, 케이스(100) 내의 하측에 오일이 수용될 수 있다. 하부 케이스(130)에 수용된 오일은 후술할 모터(200)의 구동축에 형성된 오일공급홀을 통해 베어링 및 후술할 편심부(240) 등의 마찰면에 공급될 수 있다. 도면에 표시된 화살표는 오일이 공급되는 경로를 나타낼 수 있다.

상기 모터(200)는 외부 전원에 의해 구동될 수 있다. 상기 모터(200)는 상기 케이스(100) 내에 고정 설치되는 스테이터(210), 상기 스테이터(210)의 반경방향 내측에 회전 가능하게 구비되는 로터(220) 및 상기 로터(220)의 반경방향 중앙부에 압입되는 구동축(230)을 포함할 수 있다.

상기 구동축(130)의 반경방향 내측에는 상기 구동축(130)의 길이방향을 따라 연장된 오일공급홀(231)이 구비될 수 있다. 상기 오일공급홀(231)은 베어링 및 상기 편심부(240)와 같은 마찰면을 향해 복수개로 분지될 수 있다.

상기 롤링 피스톤(300)은 상기 모터(200)에 의해 구동될 수 있다. 상기 모터(200)의 구동축(230)은 상기 롤링 피스톤(300)에 결합될 수 있다.

구체적으로, 상기 구동축(230)에는 편심부(240)가 구비되고, 상기 편심부(240)에 상기 롤링 피스톤(300)이 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 롤링 피스톤(300)은 링 형태로 형성되고 상기 롤링 피스톤(300)의 중앙부에 상기 편심부(240)가 끼워질 수 있다. 상기 롤링 피스톤(300)은 후술할 실린더(400) 내의 공간에서 편심 요동하며,'롤러'라고 나타낼 수도 있다.

상기 실린더(400)는 반경방향 내측에 상기 롤링 피스톤(300)을 수용하는 공간을 구비할 수 있다. 상기 공간은 전술한 롤링 피스톤(300)이 요동하기에 충분한 크기로 형성될 수 있다. 상기 실린더(400) 내의 공간은 유체가 흡입되는 흡입실과 흡입된 유체가 압축되는 압축실을 포함할 수 있다.

상기 베인(500)은 상기 실린더(400) 내의 공간을 흡입실과 압축실로 구분하도록 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 흡입실은 상기 베인(500)의 일 측면과 상기 롤링 피스톤(300)의 외주면 및 상기 실린더(400)의 내주면에 의해 구획될 수 있다. 그리고, 상기 압축실은 상기 베인(500)의 타 측면과 상기 롤링 피스톤(300)의 외주면 및 상기 실린더(400)의 내주면에 의해 구획될 수 있다.

상기 베인(500)은 상기 롤링 피스톤(300)과 상기 실린더(400) 사이로 연장되며, 상기 베인(500)에 의해 상기 롤링 피스톤(300)은 상기 실린더(400) 내의 공간에서 자전하지 않고 상기 실린더(400)의 내주면을 따라서 요동할 수 있다. 여기서, 롤링 피스톤(300)의 요동은 롤링 피스톤(300)의 외주면의 일부가 상기 실린더(400)의 내주면의 일부에 접한 상태로 롤링 피스톤(300)이 실린더(400) 내에서 회전 구동되는 것을 의미할 수 있다.

상기 로터리 압축기(10)는 상기 구동축(230)을 지지하기 위한 베어링(610, 620)을 더 포함할 수 있다. 상기 베어링(610, 620)은 상기 실린더(400)의 상측에서 상기 실린더(400)에 결합되는 상부 베어링(610) 및 상기 실린더(400)의 하측에서 상기 실린더(400)에 결합되는 하부 베어링(620)을 포함할 수 있다.

상기 상부 베어링(610)은 상부 베어링 바디(611) 및 상부 베어링 축수(617)를 구비할 수 있다. 상기 상부 베어링 바디(611)는 상기 흡입실 및 상기 압축실의 상면을 구획할 수 있다. 상기 상부 베어링 축수(617)는 상기 상부 베어링 바디(611)의 중앙부로부터 상측으로 돌출 형성되며, 상기 구동축(230)의 일부 길이(예를 들어, 구동축(230)의 중간부)를 지지하도록 형성될 수 있다.

상기 하부 베어링(620)은 하부 베어링 바디(621) 및 하부 베어링 축수(627)를 구비할 수 있다. 상기 하부 베어링 바디(621)는 상기 흡입실 및 상기 압축실의 하면을 구획할 수 있다. 상기 하부 베어링 축수(627)는 상기 하부 베어링 바디(621)의 중앙부로부터 하측으로 돌출 형성되며, 상기 구동축(240)의 일부 길이(예를 들어, 구동축(230)의 하부)를 지지하도록 형성될 수 있다.

한편, 상기 베인(500)은 일 단부가 상기 실린더(400)에 형성된 슬라이딩홈에 슬라이딩 가능하게 삽입되고, 타 단부가 상기 롤링 피스톤(300)에 형성된 후술할 결합홈에 요동 가능하게 결합될 수 있다.

롤링 피스톤(300)이 실린더(400) 내에서 요동할 때, 상기 베인(500)의 타단부와 상기 결합홈 사이의 마찰을 최소화하기 위하여, 상기 결합홈의 내주면이 상기 베인(500)의 타단부의 형상에 대응하도록 정밀하게 가공될 필요가 있다.

이 경우, 결합홈의 내주면의 정밀 가공을 위한 고가의 장비가 필요할 뿐만 아니라 정밀 가공을 위해 상당한 시간이 소요될 수 있으며, 이는 제품 단가를 상승시키는 요인이 될 수 있다.

본 발명에 따르면, 롤링 피스톤의 결합홈의 정밀 가공 대신에 베인의 타단부와 결합홈 사이에 미리 가공된 탄성부재를 개재할 수 있다.

이하, 다른 도면을 참조하여, 롤링 피스톤(300)과 탄성부재와 베인(500)의 결합관계에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.

도 2는 실린더 내측에 배치되는 롤링 피스톤과 탄성부재 및 베인의 결합관계를 나타내는 사시도이다. 구체적으로, 도 2는 롤링 피스톤과 베인이 결합된 상태의 하면을 나타내는 사시도이다.

도 1 및 2를 함께 참조하면, 전술한 구동축(230)의 편심부(240)가 롤링 피스톤(300)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 롤링 피스톤(300)의 반경방향 중앙부에 결합홀(340)이 형성될 수 있으며, 상기 편심부(240)가 상기 결합홀(340)에 압입될 수 있다.

실린더(400)의 내측 공간은 흡입실(410) 및 압축실(420)로 구분될 수 있다. 흡입실(410) 및 압축실(420)은 전술한 베인(500)에 의해 구분될 수 있다.

상기 실린더(400)에는 유체가 유입되는 유입구(411)가 형성될 수 있다. 상기 유입구(411)는 상기 흡입실(410)과 연통될 수 있다. 구체적으로, 상기 유입구(411)에 의해 전술한 유입유로(115)와 상기 흡입실(410)이 연통될 수 있다.

상부 베어링(610)에는 상기 압축실(420)에 연통하는 토출구(612)가 형성될 수 있다. 구체적으로, 상부 베어링 바디(611)에 상기 토출구(612)가 형성될 수 있다. 상기 토출구(612)에 의해 전술한 토출유로(125)와 상기 압축실(420)이 연통될 수 있다.

상기 실린더(400)에는 베인(500)의 일부 길이가 삽입되는 슬라이딩홈(450)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 슬라이딩홈(450)은 상기 실린더(400)의 반경방향 외측으로 연장되도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 베인(500)의 길이방향 후단이 상기 슬라이딩홈(450) 내에서 상기 슬라이딩홈(450)의 연장방향으로 슬라이딩할 수 있다.

로터리 압축기(10)가 구동될 때, 상기 베인(500)은 상기 슬라이딩홈(450)으로부터 이탈하지 않는 상태로 상기 슬라이딩홈(450)을 따라 슬라이딩 운동할 수 있다.

상기 베인(500)의 선단은 상기 롤링 피스톤(300)에 형성된 결합홈(390)에 결합될 수 있다. 상기 결합홈(390)은 상기 베인(500)의 선단 둘레에 대응하는 형상으로 형성됨과 동시에, 상기 베인(500)의 선단이 상기 결합홈(390)으로부터 일탈하는 것을 방지하도록 형성되어야 한다.

이렇게 결합홈(390)을 가공할 경우, 상당한 가공 비용 및 가공 시간이 소요될 수 있으며, 결과적으로 제품 단가가 상승되는 원인이 될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따르면, 상기 베인(500)의 선단과 상기 결합홈(390) 사이에 탄성부재(700)가 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 결합홈(390)에는 상기 탄성부재(700)가 탄성적으로 삽입될 수 있기만 하면 되므로, 상기 결합홈(390)의 정밀 가공은 필요 없게 된다.

상기 탄성부재(700)는 상기 결합홈(390) 및 상기 베인(500)의 선단 사이에 구비될 수 있다. 즉, 상기 탄성부재(700)는 상기 결합홈(390)의 내주면과 상기 베인(500)의 선단의 외주면 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 결합홈(390)의 내주면의 횡단면은 대략 'U'자 형태로 형성될 수 있으며, 상기 탄성부재(700)의 횡단면 역시 대략 'U'자 형태로 형성될 수 있다.

상기 탄성부재(700)는 상기 베인(500)의 선단의 적어도 일부 둘레를 둘러싸도록 형성될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 상기 베인(500)의 선단에 대응하도록 상기 결합홈(390)을 가공하는 대신에, 상기 탄성부재(700)의 내주면을 상기 베인(500)의 선단에 대응하도록 가공하여 상기 결합홈(390)에 배치할 수 있다.

구체적으로, 상기 베인(500)은 상기 슬라이딩홈(450)에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 슬라이딩부(580) 및 상기 결합홈(390)에 요동 가능하게 결합되는 결합부(590)를 포함할 수 있다. 상기 슬라이딩부(580) 및 상기 결합부(590)는 일체로 형성될 수 있다. 상기 탄성부재(700)는 상기 결합홈(390) 내에 탄성적으로 배치되는 상기 탄성부재(700)의 반경방향 내측에 요동 가능하게 결합될 수 있다.

상기 탄성부재(700)는 상기 결합부(590)의 적어도 일부 둘레를 둘러싸도록, 상기 결합홈(390)과 상기 결합부(590) 사이에 배치될 수 있다. 상기 탄성부재(700)는 상기 결합홈(390)의 내측에 고정될 수 있다. 또한, 상기 탄성부재(700)는 상기 탄성부재(700)의 반경방향 내측으로부터 상기 탄성부재(700)의 외측으로 상기 결합부(590)의 이탈을 방지하도록 형성될 수 있다.

상기 결합홈(390)의 높이는 상기 결합부(590)의 높이와 동일할 수 있다. 또한, 상기 탄성부재(700)의 높이는 상기 결합홈(390) 및 상기 결합부(590)의 높이와 동일할 수 있다.

상기 결합부(590)는 상기 베인(500)의 선단에 구비될 수 있으며, 상기 결합부(590)의 외주면은 기설정된 곡률을 구비하도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 탄성부재(700)의 내주면은 상기 결합부(590)의 내주면에 대응하는 형상으로 형성될 수 있다.

즉, 상기 탄성부재(700)의 내주면은 상기 결합부(590)의 외주면에 대응하는 기설정된 곡률을 구비하도록 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 결합부(590)는 횡단면이 180도 이상(바람직하게는 200도 이상)의 원호로 형성된 원호부를 구비하고, 상기 탄성부재(700)의 내주면은 상기 원호부에 대응하도록 형성될 수 있다.

상기 탄성부재(700)가 없는 경우, 상기 베인(500)의 결합부(590)의 외주면과 상기 결합홈(390)의 내주면 사이에 마찰이 발생될 수 있다. 이때, 상기 결합부(590)의 외주면과 상기 결합홈(390)의 소착을 방지하기 위하여, 상기 결합부(590)와 상기 결합함(390)은 상이한 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

이와 달리, 본 발명에 따르면, 상기 베인(500)은 상기 롤링 피스톤(300)과 동일한 재질로 형성될 수 있다. 즉, 상기 베인(500)의 결합부(590)와 상기 롤링 피스톤(300)은 동일한 재질로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 탄성부재(700)는 상기 베인(500)과 상이한 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 도 1을 함께 참조하면, 구동축(230)의 오일공급홀(231)을 통해 공급되는 오일은 오일공급홀(231)로부터 분지되어 전술한 상부 베어링(610) 및 하부 베어링(620)을 향해 안내될 수 있다.

상기 베어링(610, 620)에는 오일공급홀(231)을 통해 안내된 오일을 수용하기 위한 링형 단차부가 구비될 수 있다.

도시된 실시예에서, 상부 베어링(610)을 향해 안내된 오일은 상부베어링(610)의 중앙부에 형성된 단차부(615)에 수용될 수 있다. 상기 단차부(615)는 상기 상부 베어링(610)의 하면에 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 단차부(615)는 상부 베어링 바디(611)의 하면에 형성될 수 있다.

상기 단차부(615)에 수용된 오일에 의해, 롤링 피스톤(300)의 상면과 상부 베어링(610)의 하면이 윤활될 수 있다. 그리고, 상기 단차부(615)에 수용된 오일에 의해, 롤링 피스톤(300)의 상면과 상부 베어링(610)의 하면 사이로 유체가 누설되는 것이 방지될 수 있다.

설명의 편의를 위해 도 2에는 도시되어 있지 않으나, 전술한 하부 베어링(620)에도 하부 베어링(620)을 향해 안내된 오일을 수용하는 단차부가 형성될 수 있다. 하부 베어링(620)의 단차부는 하부 베어링(620)의 상면(즉, 하부 베어링 바디(621)의 상면)에 형성될 수 있다.

한편, 로터리 압축기(10)가 구동될 때, 상기 결합부(590)의 외주면과 상기 탄성부재(700)의 내주면 사이에 마찰이 발생될 수 있다. 따라서, 상기 결합부(590)의 외주면과 상기 탄성부재(700)의 내주면 사이로 오일이 공급될 필요가 있다.

상기 베인(500)의 선단과 상기 탄성부재(700) 사이에 오일 유로가 마련될 수 있으며, 상기 오일 유로의 길이방향 단부는 전술한 단차부에 간헐적으로 연통하여 단차부에 수용된 오일이 상기 오일 유로로 안내될 수 있다. 이하 다른 도면을 더 참조하여, 상기 오일 유로의 실시예들에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 3은 도 2에 도시된 탄성부재의 일 실시예를 나타내는 사시도이다.

도 2 및 3을 함께 참조하면, 상기 탄성부재(700)는 기설정된 곡률로 만곡된 바디(710), 상기 바디(710)로부터 연장된 에지부(720), 상기 바디(710)와 상기 에지부(720) 사이에 구비되는 절곡부(730)를 포함할 수 있다.

상기 바디(710)와 상기 에지부(720)와 상기 절곡부(730)는 일체로 형성될 수 있다.

상기 바디(710)는 횡단면이 대략 'U'자 형태로 형성될 수 있다. 상기 바디(710)의 반경방향 내측에는 베인(500)의 결합부(590)를 수용하기 위한 수용공간이 마련될 수 있다.

도시된 실시예에서, 상기 탄성부재(700)는 둘레방향 일측에 절개부(750)가 형성된 중공 축 형태로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 탄성부재(700)는 전술한 롤링 피스톤(300)의 결합홈(390) 내에 탄성적으로 결합될 수 있다.

구체적으로, 상기 탄성부재(700)는 둘레방향 양 단부에 서로 이격된 2개의 에지부(720)를 구비할 수 있다. 그리고, 서로 이격된 상기 에지부(720) 사이에 상기 절개부(750)가 마련될 수 있다.

상기 바디(710)의 내주면은 상기 결합부(590)의 외주면에 대응하도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 바디(710)의 내주면은 상기 결합부(590)의 외부 둘레의 곡률과 대응하는 곡률로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 베인(500)은 상기 결합부(590)가 상기 바디(710)에 접한 상태로 상기 결합부(590)의 둘레방향을 따라서 요동할 수 있다.

즉, 상기 결합부(590)의 외주면이 상기 바디(710)의 내주면(711)과 접한 상태로, 상기 결합부(590)가 둘레방향을 따라서 요동할 수 있다. 여기서, 결합부(590)의 요동은 상기 결합부(590)가 상기 바디(710)의 내주면(711)과 접한 상태로 둘레방향으로 회전하는 것을 의미할 수 있다.

상기 탄성부재(700)는 전술한 롤링 피스톤(300) 및 베인(500)과 상이한 재질로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 탄성부재(700)와 상기 롤링 피스톤(300) 사이의 마찰에 의한 소착이 방지될 수 있다. 또한, 상기 탄성부재(700)와 상기 베인(500)(즉, 베인의 결합부) 사이의 마찰에 의한 소착이 방지될 수 있다.

특히, 압축기의 구동 중에, 상기 탄성부재(700)의 내주면과 상기 베인(500)의 결합부(590) 사이에 마찰이 많이 발생될 수 있다. 상기 마찰에 의한 소음, 베인(500)의 손상 및 압축효율의 저하를 방지하기 위하여, 상기 탄성부재(700)와 상기 결합부(590) 사이에는 오일 유로(715)가 마련될 수 있다.

즉, 상기 오일 유로(715)를 통해 공급되는 오일에 의해 상기 탄성부재(700)의 내주면과 상기 베인(500)의 결합부(590) 사이의 마찰력이 저감될 수 있다.

상기 오일 유로(715)는 상기 탄성부재(700)의 내주면에서 상기 탄성부재(700)의 반경방향 외측을 향해 오목하게 형성될 수 있다. 즉, 상기 오일 유로(715)는 상기 바디(710)의 내주면(711)에 형성되고, 바디(710)의 반경방향 외측을 향해 오목하게 형성될 수 있다. 그리고, 상기 오일 유로(715)의 양 단부는 개방될 수 있다.

상기 오일 유로(715)의 길이방향 일 단부는 전술한 베어링에 형성된 단차부에 간헐적으로 연통될 수 있다. 따라서, 상기 베어링의 단차부에 수용된 오일이 상기 오일 유로(715)로 안내될 수 있다.

특히, 상기 오일 유로(715)는 상기 탄성부재(700)의 전체 높이에 걸쳐서 연장하도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 오일 유로(715)는 상기 바디(710)의 전체 높이에 걸쳐서 연장될 수 있다.

따라서, 상기 오일 유로(715)를 통해 공급되는 오일에 의해, 상기 탄성부재(700)와 상기 결합부(590)가 전체 높이에 걸쳐서 윤활될 수 있다.

또한, 상기 오일 유로(715)는 상기 탄성부재(700)의 높이방향을 따라서 나선 형태(즉, 스파이럴 형태)로 연장될 수 있다. 즉, 상기 바디(710)의 적어도 일부 둘레를 나선으로 감는 형태로 연장될 수 있다.

따라서, 상기 오일 유로(715)를 통해 공급되는 오일에 의해, 상기 탄성부재(700)와 상기 결합부(590)가 전체 둘레에 걸쳐서 균일하게 윤활될 수 있다. 즉, 상기 오일 유로(715)로 오일이 공급될 때, 상기 탄성부재(700)와 상기 결합부(590)의 전체 높이 및 전체 둘레에 걸쳐서 오일이 균일하게 도포될 수 있다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 베인(500)은 슬라이딩부(580)와 결합부(590) 사이에 구비되는 오목부(570)를 더 포함할 수 있다. 상기 슬라이딩부(580), 상기 오목부(570) 및 상기 결합부(590)는 일체로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 오목부(570)는 상기 베인(500)의 두께방향으로 오목하게 형성될 수 있다.

상기 탄성부재(700)의 절곡부(730)는 상기 오목부(570)를 향해 돌출하도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 절곡부(730)는 상기 탄성부재(700)의 반경방향 내측을 향해 돌출하도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 절곡부(730)와 상기 오목부(570)는 서로 대응하도록 배치될 수 있다.

상기 절곡부(730)에 의해 상기 베인(500)의 결합부(590)가 상기 탄성부재(700)로부터 이탈하는 것이 방지될 수 있다.

한편, 전술한 탄성부재(700)는 롤링 피스톤(300)의 결합홈(390) 내에서 밖으로 이탈하지 않도록 고정되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 탄성부재(700)는 상기 바디(710)가 상기 결합홈(390) 내에서 탄성적으로 거동하도록, 상기 롤링 피스톤(300)에 결합될 수 있다.

구체적으로, 탄성부재(700)의 둘레방향 양 단에 구비되는 한 쌍의 에지부(720)는 상기 롤링 피스톤(300)에 고정될 수 있다. 즉, 상기 에지부(720)가 상기 롤링 피스톤(300)에 고정된 상태로, 상기 바디(710)는 상기 결합홈(390) 내에서 탄성적으로 거동할 수 있다.

이하, 다른 도면을 더 참조하여, 상기 탄성부재(700)를 상기 결합홈(390) 내측에 고정하기 위한 실시예들에 대하여 설명한다.

도 4는 도 2에 도시된 롤링 피스톤과 탄성부재의 다양한 결합예를 나타내는 개념도이다.

도 4의 (a)를 참조하면, 탄성부재(700)의 에지부(720)가 롤링 피스톤(300)에 형성된 결합홈(390)의 내주면에 부착될 수 있다. 예를 들어, 상기 엣지부(720)는 용접 또는 본딩 등의 방식을 통해 상기 결합홈(390)의 내주면에 고정될 수 있다.

또한, 베인(500)의 결합부(590)가 탄성부재(700)의 내측에 배치된 상태에서, 바디(710)의 내주면과 결합부(590)의 외주면이 서로 접할 수 있다. 그리고, 오일 유로(715)를 통해 바디(710)의 내주면과 결합부(590)의 외주면 사이가 윤활될 수 있다.

상기 탄성부재(700)의 절곡부(730)가 상기 베인(500)의 오목부를 향해 돌출하므로, 상기 결합부(590)가 상기 탄성부재(700)의 외측으로(즉, 결합홈(390)의 외측으로) 이탈하는 것이 방지될 수 있다.

도 4의 (b)를 참조하면, 탄성부재(700)의 에지부(720)가 롤링 피스톤(300)에 형성된 고정홈(395) 내로 삽입될 수 있다. 또한, 견고한 고정을 위하여, 상기 에지부(720)가 상기 고정홈(395) 내로 삽입된 상태에서, 상기 에지부(720)와 상기 고정홈(395) 사이가 본딩 또는 용접될 수 있다.

도시된 실시예에서, 상기 고정홈(395)은 결합홈(390)의 내주면으로부터 롤링 피스톤(300)의 바디를 향해 오목하게 형성될 수 있다. 즉, 상기 에지부(720)는 상기 결합부(590)로부터 멀어지는 방향으로 연장되고, 상기 고정홈(395)은 결합홈(390)의 내주면으로부터 상기 에지부(720)의 연장 방향으로 오목하게 형성될 수 있다.

도 4의 (c)를 참조하면, 상기 고정홈(395)는 상기 결합홈(390)으로부터 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 상기 고정홈(395)은 상기 롤링 피스톤(300)의 외주면에 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 고정홈(395)은 상기 결합홈(390)으로부터 이격되어 상기 롤링 피스톤(300)의 외주면으로부터 상기 롤링 피스톤(300)의 반경방향 내측을 향해 오목하게 형성될 수 있다.

상기 에지부(720)의 일부 길이가 상기 고정홈(395)에 삽입될 수 있다. 구체적으로, 상기 에지부(720)는 상기 롤링 피스톤(300)의 외주면을 따라 연장하는 제1연장부(721) 및 상기 제1연장부(721)로부터 절곡되어 상기 제1연장부(721)와 다른 방향으로 연장하는 제2연장부(722)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제2연장부(722)가 상기 결합홈(390)에 삽입될 수 있다.

상기와 같이, 에지부(720)가 상기 고정홈(395)에 삽입됨에 따라서, 상기 탄성부재(700)가 상기 롤링 피스톤(300)에 견고하게 고정될 수 있다.

이하, 다른 도면을 참조하여, 도 1과 다른 형태의 로터리 압축기에 대하여 설명한다.

도 5는 도 1과 다른 실시예에 따른 로터리 압축기의 종단면도이다. 구체적으로, 도 5는 실린더와 롤링 피스톤이 각각 두 개씩 구비되는 트윈 로터리 압축기의 종단면도이다.

이하, 설명의 편의를 도모함과 동시에 이해를 돕기 위하여, 도 1과의 차이점을 중심으로 설명하며, 동일한 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 5를 참조하면, 본 실시예에서도, 로터리 압축기(10')는 케이스(100) 내에 구비되는 모터(200), 모터(200)의 구동축(230)에 의해 구동되는 롤링 피스톤(300), 상기 롤링 피스톤(300)을 수용한는 실린더(400), 실린더 내에서 흡입실 및 압축실을 구분하기 위한 베인(500)을 포함할 수 있다.

상기 실린더(400)는 상하방향으로 이격되어 배치된 제1실린더(401) 및 제2실린더(402)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 롤링 피스톤(300)은 상기 제1실린더(401) 내측에 배치되는 제1롤링 피스톤(301) 및 상기 제2실린더(402) 내측에 배치되는 제2롤링 피스톤(302)을 포함할 수 있다.

상기 베인(500) 역시, 상기 제1실린더(401)와 상기 제1롤링 피스톤(301) 사이에 구비되는 제1베인(501) 및 상기 제2실린더(402)와 상기 제2롤링 피스톤(302) 사이에 구비되는 제2베인(502)을 포함할 수 있다.

따라서, 본 실시예에 따른 두 개의 압축부를 통해 유체의 압축이 이루어질 수 있다. 두 개의 압축부를 구부하기 위하여, 상기 제1실린더(401)와 상기 제2실린더(402) 사이는 중간판(800)에 의해 구획될 수 있다.

즉, 상기 제1실린더(401)의 상단은 상부 베어링(610)에 의해 덮이고, 하단은 상기 중간판(800)에 의해 덮일 수 있다. 또한, 상기 제2실린더(402)의 상단은 상기 중간판(800)에 의해 덮이고, 하단은 하부 베어링(620)에 의해 덮일 수 있다.

본 실시예에서는, 로터리 압축기(10') 내로 유체를 유입시키기 위한 두 개의 유입유로(115)가 마련될 수 있다. 즉, 상기 유입유로(115)는 제1실린더(401)의 흡입실과 연통되는 제1유입유로(115-1) 및 제2실린더(402)의 흡입실과 연통되는 제2유입유로(115-2)를 포함할 수 있다.

구동축(230)에도 두 개의 편심부(240)가 구비될 수 있다. 즉, 구동축(230)에 구비되는 편심부(240)는 제1롤링 피스톤(301)에 결합되는 제1편심부(241) 및 제2롤링 피스톤(302)에 결합되는 제2편심부(242)를 포함할 수 있다. 상기 제1편심부(241) 및 상기 제2편심부(242)는 상기 제1롤링 피스톤(301) 및 상기 제2롤링 피스톤(302)에 대응하도록 상하방향으로 서로 이격될 수 있다.

본 실시예에 따른 로터리 압축기(10')는 제2실린더(402) 내에서 압축된 유체를 안내하기 위한 머플러(900)를 더 포함할 수 있다. 상기 머플러(900)는 상기 제2실린더(402)의 하부에 구비될 수 있다. 즉, 상기 머플러(900)는 하부 베어링(620)의 하측에 배치될 수 있다.

상기 제1실린더(401) 내에서 압축된 유체는 상부 베어링(610)을 통해 토출유로(125)를 향해 안내될 수 있다. 상기 제2실린더(402) 내에서 압축된 유체는 하부 베어링(620)을 통해 머플러(900) 내로 안내된 후에, 상기 토출유로(125)를 향해 안내될 수 있다(도 6의 화살표 참조).

반복 설명을 피하기 위하여, 탄성부재에 대한 설명은 생략하나, 도 2 내지 5를 통해 설명한 베인의 결합부와 롤링 피스톤의 결합홈 사이에 마련되는 탄성부재의 구성이 본 실시예에도 동일하게 적용될 수 있음은 자명하다.

위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

100 케이스 200 모터
300 롤링 피스톤 390 결합홈
400 실린더 500 베인
590 결합부 700 탄성부재

Claims (15)

1. 유체가 흡입되는 흡입실 및 상기 유체가 압축되는 압축실을 내부에 구비하며, 내주면에서 외측으로 연장되는 슬라이딩홈을 포함하는 실린더;
   상기 실린더의 내부를 관통하는 구동축을 회전시키는 구동부;
   상기 실린더의 축방향 일측에 결합되어 구동축을 지지하며, 오일이 수용되는 단차부를 포함하는 베어링;
   상기 구동축에 연결되어, 상기 실린더 내측에서 상기 유체를 압축하며, 외주면에 오목하게 형성되는 결합홈을 포함하는 롤링 피스톤;
   상기 슬라이딩홈에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 슬라이딩부와 상기 슬라이딩부에서 연장되어 상기 결합홈과 접촉하는 결합부와 상기 결합부의 축방향 일측에 형성되어 상기 단차부에 간헐적으로 접촉하는 연통부를 포함하여 상기 흡입실과 압축실을 구분하고 상기 오일을 공급받는 베인; 및
   상기 결합부과 결합홈의 사이에 마련되어 상기 결합홈의 적어도 일부 둘레를 둘러싸며, 오일이 유동하는 오일 유로를 포함하는 탄성부재를 포함하며,
   상기 오일 유로는,
   상기 탄성부재의 내주면에서 상기 탄성부재의 반경방향 외측을 향해 오목하게 형성되며, 상기 연통부에서 상기 구동축의 수직방향으로 중첩되는 것이 방지되며 상기 결합부의 높이에 대응되도록 스파이럴 형상으로 연장되어 오일을 안내하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 탄성부재의 내주면은 상기 결합부의 외주면에 대응하는 기설정된 곡률을 구비하도록 형성된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 베인은 상기 롤링 피스톤과 동일한 재질로 형성되고, 상기 탄성부재는 상기 베인과 상이한 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 탄성부재는 상기 결합부의 높이와 동일한 높이로 연장하도록 형성된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 제1항에 있어서,
    상기 탄성부재는 둘레방향 일측에 절개부가 형성된 중공 축 형태로 형성되고, 상기 결합홈 내에 탄성적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
11. 제10항에 있어서,
    상기 베인은 상기 슬라이딩부와 상기 결합부 사이에 구비되어 상기 베인의 두께방향으로 오목하게 형성된 오목부를 더 포함하며,
    상기 탄성부재는 상기 오목부를 향해 돌출된 절곡부를 구비하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
12. 제10항에 있어서,
    상기 탄성부재의 둘레방향 양 단에 구비되는 한 쌍의 에지부는 상기 롤링 피스톤에 고정되는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
13. 제12항에 있어서,
    상기 한 쌍의 에지부는 상기 롤링 피스톤에 형성된 고정홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
14. 제13항에 있어서,
    상기 고정홈은 상기 결합홈의 내주면 또는 롤링 피스톤의 외주면에 형성된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
15. 제1항에 있어서,
    상기 실린더는 상하방향으로 이격된 제1실린더 및 제2실린더를 포함하고,
    상기 롤링 피스톤은 제1실린더 내측에 배치되는 제1롤링 피스톤 및 제2실린더 내측에 배치되는 제2롤링 피스톤을 포함하며,
    상기 베인은 상기 제1실린더와 상기 제1롤링 피스톤 사이에 구비되는 제1베인 및 상기 제2실린더와 상기 제2롤링 피스톤 사이에 구비되는 제2베인을 포함하고,
    상기 제1실린더와 상기 제2실린더 사이는 중간판에 의해 구획되는 로터리 압축기.

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