KR102163622B1 - 마찰 손실을 저감한 로터리 압축기 - Google Patents

마찰 손실을 저감한 로터리 압축기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 회전축이 관통하고 중심부에 냉매가 수용될 수 있는 내부공간을 형성하며 냉매가 유입되는 흡입포트와 베인이 삽입되는 베인홈을 구비하는 실린더와, 편심부가 수용되는 내주면과 원통형상의 외주면을 구비하여 회전축이 회전함에 따라 외주면이 상기 실린더의 내주면에 접하여 구르며 냉매를 압축시키는 롤러와, 롤러의 일단에 고정되고 상기 베인홈에 삽입되어 실린더 내부공간을 흡입실과 압축실로 구획하는 베인을 포함하는 로터리 압축기에서 롤러의 롤러의 내주면에 180도 미만의 절개부를 구비하여, 롤러와 편심부 사이의 마찰을 저감할 수 있는 구조를 제공한다.

Description

마찰 손실을 저감한 로터리 압축기{A Rotary Compressor Reduced Eccentric Friction}
본 발명은 편심부의 마찰을 저감한 롤러 베인 일체형 로터리 압축기에 관한 것이다.
압축기는 냉장고나 에어컨과 같은 증기압축식 냉동사이클에 적용되는 것으로, 압축기는 냉매를 압축실로 흡입하는 방식에 따라 간접 흡입 방식과 직접 흡입 방식으로 구분될 수 있다.
간접 흡입 방식은 냉동사이클을 순환하는 냉매가 압축기의 케이스 내부공간으로 유입된 후 압축실로 흡입되는 방식이고, 직접 흡입 방식은 간접 흡입 방식과 달리 냉매가 직접 압축실로 흡입되는 방식이다. 간접 흡입 방식은 저압식 압축기로, 직접 흡입 방식은 고압식 압축기로 지칭될 수 있다.
저압식 압축기는 냉매가 압축기의 케이스 내부공간으로 먼저 유입됨에 따라 액냉매나 오일이 압축기 케이스의 내부공간에서 걸러지므로 별도의 어큐뮬레이터가 구비되지 않는다. 이에 반해, 고압식 압축기는 압축실로 액냉매나 오일이 유입되는 것을 방지하기 위해 통상적으로 어큐뮬레이터가 압축실보다 흡입측에 구비되어 있게 된다.
압축기는 냉매를 압축하는 방식에 따라 회전식과 왕복동식으로 구분할 수 있다.
회전식 압축기는 롤링피스톤(이하 롤러라 한다.) 실린더에서 회전이나 선회운동을 하면서 압축실의 용적을 가변시키는 방식이고, 왕복동식 압축기는 롤링피스톤이 실린더에서 왕복 운동을 하면서 압축실의 용적을 가변시키는 방식이다.
회전식 압축기로는, 전동부의 회전력을 이용하여 냉매를 압축하는 로터리 압축기가 있다.
최근에는 로터리 압축기를 점차 소형화하면서, 그 효율을 높이는 것이 주된 기술 개발의 목표가 되고 있다. 또한, 소형화된 로터리 압축기의 운전속도 가변 범위를 증대시킴으로써 더 큰 냉방 능력(Cooling Capacity)을 얻기 위한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.
로터리 압축기는 외관을 형성하는 케이스의 내부에 구동모터 및 압축유닛이 포함되며 흡입된 냉매를 압축한 후 토출하게 된다. 구동모터는 회전축을 중심으로 회전자와 고정자 순으로 이루어지며, 고정자에 전원이 인가되면 회전자는 고정자의 내부에서 회전하면서 회전축을 회전시키게 된다.
압축유닛은 압축실을 형성하는 실린더, 회전축에 결합되는 롤러 및 압축실을 복수개의 챔버로 구획하는 베인으로 이루어진다.
실린더의 내부에는, 회전축이 회전함에 따라 회전축을 중심으로 회전하며 실린더의 내주면에 접하여 구르는 롤러가 설치된다. 롤러는 회전축과 편심 회전운동을 하게 된다.
회전축의 편심부 주변에 위치하는 롤러가 원통 형상의 압축실을 형성하는 실린더 내에 위치하고, 적어도 하나의 베인이 롤러와 압축실 사이에 연장되어 압축실을 흡입영역과 압축영역으로 구획할 수 있다.
베인은 실린더에 마련된 홈에서 슬라이딩 이동하며 롤러의 면을 가압하도록 구성되고, 베인에 의해 압축실은 흡입영역과 압축영역으로 구획되는 것이다. 회전축의 회전에 따라 흡입영역이 점진적으로 커지면서 유체를 흡입영역으로 흡입함과 동시에 압축영역이 점진적으로 작아지면서 압축영역 내부의 유체를 압축할 수 있다.
회전축에 편심되어 마련된 편심부의 외주면과 롤러의 내주면이 밀착하여 롤러는 압축실 내에서 편심되어 위치하게 된다. 회전축이 회전함에 따라 따라 롤러도 회전하게 되는데, 이때 편심부의 외주면과 롤러의 내주면이 밀착된 부분에서 마찰이 발생하게 된다. 일반적으로 회전축 편심부의 외주면과 롤러의 내주면 사이에 작용하는 마찰을 줄이기 위하여 급유를 통하여 윤활을 하게 된다.
종래의 로터리 압축기는, 회전축 편심부의 외주면과 롤러의 내주면 사이에 작용하는 마찰로 인한 기계적 손실이 전체 기계적 손실의 50%이상을 차지하여 장치의 신뢰도가 떨어지거나, 구동 효율이 저하되는 문제가 발생하였다.
따라서, 편심부의 외주면과 롤러의 내주면 사이에 작용하는 마찰을 줄일 수 있도록 회전축 편심부와 롤러 사이에 윤활구조의 최적화가 요구되는 실정이다.
일본공개특허 2012-13034호 (공개일자 2012년 1월 19일)
본 발명의 목적은 로터리 압축기의 회전축의 편심부와 롤러 사이의 마찰 손실을 저감하여 로터리 압축기의 기계 손실을 저감하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 회전축의 편심부와 롤러 사이에 원활한 급유가 이루어지도록 함으로써 로터리 압축기의 기계 효율을 개선하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 회전축의 편심부가 롤러에 안정적으로 지지될 수 있도록 하기 위한 것이다.
본 발명은 회전축이 관통하고 중심부에 냉매가 수용될 수 있는 내부공간을 형성하며 냉매가 유입되는 흡입포트와 베인이 삽입되는 베인홈을 구비하는 실린더와, 편심부가 수용되는 내주면과 원통형상의 외주면을 구비하여 회전축이 회전함에 따라 외주면이 상기 실린더의 내주면에 접하여 구르며 냉매를 압축시키는 롤러와, 롤러의 일단에 고정되고 상기 베인홈에 삽입되어 실린더 내부공간을 흡입실과 압축실로 구획하는 베인을 포함하는 로터리 압축기에서 롤러의 롤러의 내주면에 180도 미만의 절개부를 구비하여, 롤러와 편심부 사이의 마찰을 저감할 수 있는 구조를 제공한다.
절개부는 롤러의 회전방향의 상류측 단부가 편심부의 외주면과 최대의 간격을 가지며, 회전각도가 증가할수록 편심부의 외주면과의 간격이 감소할 수 있다. 절개부의 최대 간격은 0.8mm~2mm 범위인 것이 바람직하다.
흡입포트는 상기 베인홈의 좌측에 배치되고 상기 편심부는 반시계 방향으로 회전하며, 상기 절개부는 상기 흡입포트의 중심위치에 해당하는 흡입각도에서 시작하여, 상기 베인을 기준으로 반시계 방향으로 180° 이내의 범위에 형성되거나,
흡입포트는 상기 베인홈의 우측에 배치되고 상기 편심부는 시계 방향으로 회전하며, 상기 절개부는 상기 흡입포트의 중심위치에 해당하는 흡입각도에서 시작하여, 상기 베인을 기준으로 시계방향으로 180° 이내의 범위에 형성될 수 있다.
한편, 절개부는 롤러의 내주면에 180도 미만의 구간에 복수개로 분할된 형태로 배치될 수도 있다.
본 발명에 따른 로터리 압축기는 자전하지 않는 롤러의 내주면 중 흡입측 구간에 절개부를 구비하여, 롤러의 내주면과 회전축의 편심부 사이의 마찰 손실을 저감하는 효과를 가져온다.
또한, 본 발명에 따른 로터리 압축기는 상기 절개부에 윤활유가 저장된 상태가 되므로, 회전축의 편심부와 롤러의 내경 사이에 원활한 급유가 가능한 효과를 가져온다.
그리고, 본 발명에 따른 로터리 압축기는 롤러의 내경 중에서 180°를 초과하는 구간이 회전축의 편심부의 외주면에 밀착된 상태를 유지하게 되므로, 롤러의 거동이 안정적으로 지지될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 로터리 압축기의 내부의 모습을 나타내는 단면도이다.
도 2는 도1의 압축유닛의 내부 모습을 확대한 도면이다.
도 3은 로터리 압축기에서 마찰에 의한 손실이 발생하는 비율을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 로터리 압축기를 나타낸 횡단면도이다.
도 5는 편심부와 롤러 사이의 오일 압력 분포를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 롤러와 편심부를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 로터리 압축기의 롤러와 편심부를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 로터리 압축기의 롤러와 편심부를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명에 관련된 로터리 압축기에 대해, 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 로터리 압축기의 내부의 모습을 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1의 압축유닛의 내부 모습을 확대한 도면이다.
도시한 바와 같이, 로터리 압축기(100)는 케이스(110)와, 구동수단(120)과, 압축유닛(130)을 포함한다. 케이스(110)는 내부에 밀폐 공간을 제공하는 역할을 수행한다. 구동수단(120)은 케이스(110) 내부의 밀폐 공간에 배치되며 회전력을 제공하는 역할을 수행한다. 압축유닛(130)은 냉매를 흡입하고 압축하는 역할을 수행한다.
케이스(110)는 외관을 형성하는 것으로, 일 방향을 따라 연장되는 원통형의 형상으로 이루어질 수 있으며, 회전축(123)의 연장 방향을 따라 연장 형성될 수 있다.
케이스(110)의 내부에는 흡입된 냉매가 수용되어 압축된 후 토출 되도록, 압축실(170)을 형성하는 실린더(136)가 배치된다.
케이스(110)는 제1 쉘(110a), 제2 쉘(110b) 및 제3 쉘(110c)을 포함할 수 있다. 제2 쉘(110b)의 내측면에는 구동모터(120)와 압축유닛(130)이 고정될 수 있다. 제2 쉘(110b)의 상부측과 하부측에는 각각 제1 쉘(110a) 및 제3 쉘(110c)이 결합된다.
구동수단(120)은 구동모터 또는 엔진 등이 적용될 수 있다. 구동수단(120)은 도시한 바와 같이 압축 유닛(130)의 상부에 배치되거나, 다른 형태로는 압축 유닛(130)의 하부에 배치될 수도 있다.
압축유닛(130)은 냉매를 흡입한 후 압축하여 토출시키는 역할을 수행한다. 압축유닛(130)은 롤러(134), 베인(135), 실린더(136), 메인베어링(131) 및 서브베어링(132)을 포함할 수 있다.
구동수단(120)은 압축유닛(130)의 일측(도면의 경우 상부측)에 위치되고, 냉매를 압축하기 위한 동력을 제공하는 역할을 한다. 도시한 실시예의 구동수단(120)은 고정자(121), 회전자(122) 및 회전축(123)을 포함하는 구동모터가 구동수단(120)으로 적용된 구조이다.
고정자(121)는 케이스(110)의 내부에 고정된다. 고정자(121)는 원통형의 케이스(110)의 내주면에 열박음의 방법으로 장착될 수 있다. 또한, 고정자(121)는 제2 쉘(110b)의 내주면에 고정 설치되도록 위치될 수 있다.
회전자(122)는 고정자(121)와 이격 배치되며, 고정자(121)의 내측에 배치될 수 있다. 고정자(121)에 전원이 인가되면, 고정자(121)와 회전자(122)의 사이에 형성된 자기장에 따라 발생하는 힘에 의해 회전자(122)가 회전되며, 회전자(122)의 중심을 관통하는 회전축(123)에 회전력을 전달하게 된다. 회전축(123)은 내부에 길이 방향을 따라 형성된 중심유로(124)가 구비된다. 중심유로(124)를 통하여 오일이 공급된다.
제2 쉘(110b)의 일 측에는 흡입포트(미도시)가 설치되고, 제1 쉘(110a)의 일 측에는 토출배관(114)이 설치되어, 케이스(110)의 내부로부터 냉매의 유출이 가능하게 된다.
흡입포트(미도시)는 냉동사이클을 형성하는 증발기(미도시)로부터 흡입배관(113)과 케이스(110)를 연통시키고, 토출구(미도시)는 응축기(미도시)로부터 토출배관(114)과 케이스(110)를 연통시키게 된다.
케이스(110)의 내부에 설치되는 압축유닛(130)은, 흡입된 냉매를 압축시킨 후 토출하게 된다. 냉매의 흡입과 토출은 압축실(170)이 형성되는 실린더(136)의 내부에서 이루어지게 된다.
실린더(136)는 회전축(123)이 관통하고, 중심부에 냉매가 수용될 수 있는 압축실(170)을 형성하며, 압축실(170)과 연통되는 흡입포트(미도시)와 토출포트(미도시)가 형성될 수 있다.
실린더(136)에 형성되는 흡입포트(미도시)를 통해 유입되는 냉매가 압축된 후 토출되는 과정에 있어서, 토출포트(미도시)의 단부가 확장되는 구조가 형성되도록 하면, 압축된 냉매가 보다 원활하게 토출될 수 있다.
실린더(136)에는 실린더 내부공간(170)을 흡입실과 압축실로 구획할 수 있는 베인(도 2의 135)이 설치된다. 베인(135)은 롤러(134)의 외주면에 접촉한 상태를 유지하며 직선 왕복운동하게 된다.
실린더 내부공간(170)은 베인(135)에 의하여 흡입포트와 연통되는 흡입실과 토출포트와 연통되는 토출실로 구획된다.
실린더(136)의 내부에는 회전축(123)에 편심된 상태로 형성된 편심부(125)와 편심부(125)에 끼워진 롤러(134)가 마련된다.
편심부(125)의 외주면은 롤러(134)의 내주면과 밀착되고 롤러(134)의 외주면은 실린더(136)의 내주면과 밀착되어 회전축(123)이 회전함에 따라 롤러(134)가 실린더(136)의 내주면과 접하는 지점인 접점부(B)에서 접하며 구르게 된다.
구동모터(120)에 의해 회전축(123)이 회전하면 편심부(125)의 외주면에 밀착된 롤러(134)가 실린더의 내부공간에서 선회운동한다. 롤러(134)가 선회운동하면 흡입실의 용적이 증가되며 흡입실로 냉매가스가 흡입될 수 있다.
롤러(134)의 선회운동에 의하여 압축실의 용적이 감소되므로, 먼저 흡입된 냉매가스는 압축실에서 압축 된다.
냉매가스가 압축되는 과정에서 일정한 압력에 도달하면 토출구멍(137)을 닫고 있는 토출밸브(138)가 열리면서 냉매가스가 토출구멍(137)을 통하여 실린더 내부공간(170)에서 배출될 수 있다.
회전축(123)의 회전에 따라 롤러(134)가 압축실(170) 내에서 편심된 상태로 회전하기 때문에, 흡입실의 용적이 점진적으로 증가하면서 냉매가스를 흡입실로 흡입할 수 있고 동시에 압축실의 용적이 점진적으로 감소하면서 압축실 내부의 냉매를 압축할 수 있다.
도 3은 로터리 압축기에서 마찰에 의한 손실이 발생하는 비율을 나타낸 그래프이다.
압축실(170)의 측부는 실린더의 내주면 및 롤러(134)의 외주면에 의해 규정될 수 있다. 롤러(134)의 내주면은 편심부(125)의 외주면과 밀착되어 편심부(125)가 회전함에 따라 롤러(134)의 외주면이 실린더의 내주면에 접하여 구르며 냉매를 압축시킬 수 있다.
편심부(125)의 외주면과 롤러(134)의 내주면이 밀착되므로 편심부(125)가 회전하면 편심부(125)와 롤러(134) 사이에서 마찰이 발생하게 되는데, 이때 마찰에 의하여 발생하는 마찰손실(Crank-pin)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 압축유닛 내부에서 발생하는 전체 기계손실의 50% 이상을 차지한다.
편심부(125)와 롤러(134) 사이에 마찰이 발생하게 되면, 압축기의 효율이 떨어지고, 편심부(125)와 롤러(134)에 마모가 발생할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 로터리 압축기를 나타낸 횡단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 로터리 압축기는 회전축(123)과 편심부(125)와 실린더(136)와 롤러(134)와 베인(135)을 포함한다.
회전축(123)은 구동수단과 결합되어 회전력을 전달하는 역할을 수행한다. 회전축의 내부에는 길이 방향을 따라 중심유로(미도시)가 구비될 수 있고, 중심유로를 통하여 오일이 공급될 수 있다.
편심부(125)는 회전축(123)에 편심되어 구비되는 것으로 편심부(125)의 외주면은 롤러(134)의 내주면과 밀착된다. 본 발명은 편심부(125)의 외주면과 롤러(134)의 내주면 사이에 발생하는 마찰을 저감하는 구조에 관한 것이다.
실린더(136)는 냉매가 수용될 수 있는 내부공간을 형성하며, 냉매가 유입되는 흡입포트(136b)를 구비한다. 또한 실린더(136)는 베인(135)이 삽입되는 베인홈(136a)을 구비한다.
롤러(134)는 편심부(125)가 수용되는 내주면과, 원통형상의 외주면을 구비한다. 롤러(134)는 회전축(123)이 회전함에 따라 외주면이 상기 실린더(136)의 내주면에 접하여 구르며 냉매를 압축시키는 역할을 수행한다.
본 발명에 따른 압축기는 롤러(134)와 베인(135)이 일체로 결합된 구조를 가진다. 이러한 구조는 베인(135)이 회동가능하게 롤러(134)에 고정되므로, 편심부(125)의 회전에 의하여 롤러(134)가 선회 운동을 한다. 그러나 롤러(134)는 베인(135)과 일체로 연결되어 있으므로 자전 하지는 않는다. 따라서 롤러(134)의 내주면과 편심부(125)의 내주면 사이의 마찰로 인한 손실이 크다.
베인(135)은 롤러의 일단에 고정되고 베인홈(136a)에 삽입된다. 베인(135)은 베인홈(136a)에 대하여 직선 왕복운동한다. 베인(135)은 롤러(134)와 고정되어 롤러의 선회운동에 따라 베인(135)이 직선 왕복운동하게 되고, 롤러(134)는 자전하지 못하게 된다.
본 발명에 따른 로터리 압축기는 롤러(134)의 내주면에 절개부(134a)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 절개부(134a)는 흡입포트(136b) 중심위치에 해당하는 흡입각도에서 시작하여, 베인을 기준으로 반시계 방향으로 180도 이내의 범위에 형성되는 것이 바람직하다.
절개부(134a)는 롤러의 회전방향의 상류측 단부가 편심부(125)의 외주면과 최대의 간격을 가지며, 회전각도가 증가할수록 편심부(125)의 외주면과의 간격이 감소하는 구조를 가질 수 있다.
도 5는 편심부와 롤러 사이의 오일 압력 분포를 나타낸 도면이다. 도면에서 도트로 해칭한 영역이 편심부의 외주면과 롤러 사이의 오일에 인가되는 압력의 분포를 나타낸 것이다. 실제로 압력은 전체 영역에 걸쳐서 발생하지 않고 가스력이 작용하는 우측 180도 영역 내에서만 발생하는 것을 알 수 있다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 롤러와 편심부를 나타낸 도면이다.
절개부(134a)는 흡입 포트 중심위치에 해당하는 흡입각도에서 시작하여 베인을 기준으로 반시계 방향으로 180도 이내의 범위에 형성되는데, 이 구간은 유막 압력이 작용하지 않는 구간이 된다. 왜냐하면 냉매가스는 토출측이 고압이 되므로 가스힘이 우측에서 좌측으로 작용하게 된다. 그에 따라 압력 분포는 오른쪽 반원 구간에 위치하게 된다.
따라서 편심부(125)와 롤러(134) 사이의 유막을 유지하면서 편심부(125)와 롤러(134) 사이에서 발생하는 마찰을 저감할 수 있다.
회전축이 반시계 방향으로 회전하는 경우 베인의 위치를 0°로 할 때, 흡입포트는 베인의 좌측에 배치된다. 이 때 절개부(134a)가 흡입포트의 중심위치에 해당하는 흡입각도에서 시작하여 베인을 기준으로 반시계 반향으로 180° 이내의 범위에 형성되면, 편심부와 롤러 사이의 마찰력을 감소시킬 수 있다.
또한 절개부(134a)가 형성된 구간이 180° 미만이 되고, 180°를 초과하는 구간에서는 편심부(125)가 롤러(134)의 내부에서 지지되므로, 편심부(125)가 유동하지 않고 안정적으로 지지될 수 있다.
이 때 절개부(134a)의 최대 간격(d)은 0.8mm~2mm 범위인 것이 바람직하다. 절개부(134a)의 최대 간격이 0.8mm 미만이면 마찰 저감 효과가 미미하다. 반대로 절개부(134a)의 최대 간격이 2mm 이상이 되면 롤러(134)의 두께가 과도하게 얇아지는 구간이 발생하여 바람직하지 못하다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 로터리 압축기의 롤러와 편심부를 나타낸 도면이다.
본 발명의 제2실시예는 회전축(123)이 시계 방향으로 회전하며, 흡입포트(136b)가 베인홈의 우측에 배치되는 구조를 나타낸 것이다. 본 발명의 제2실시예에 따른 로터리 압축기는 절개부(134a)가 흡입포트의 중심위치에 해당하는 흡입각도에서 시작하여 베인을 기준으로 시계방향으로 180도 이내의 범위에 형성되는 것을 특징으로 한다.
제2실시예는 흡입측이 우측 토출측이 좌측이 되므로 가스힘은 좌측에서 우측 방향으로 작용하게 되고, 롤러 내주면 좌측에 압력이 분포된다.
제2실시예는 제1실시예와 좌우 대칭 형태를 가지는 것으로 절개부로 인한 마찰 저감효과와, 편심부가 롤러의 내부에서 안정적으로 지지될 수 있는 효과는 동일하다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 로터리 압축기의 롤러와 편심부를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 로터리 압축기는 절개부(134a)가 복수로 분할 형성된 것을 특징으로 한다. 롤러의 내주면에 형성되는 절개부(134a)는 흡입 포트 중심위치에 해당하는 흡입각도에서 시작하여 베인을 기준으로 반시계 방향으로 180도 이내의 범위에 복수개로 분할된 형태로 배치될 수 있다. 이 구간은 유막 압력이 작용하지 않는 구간에 절개부(134a)를 복수개로 배치하는 것이다. 절개부(134a)를 복수개로 분할 형성하는 구조는 롤러(134)의 내주면에 편심부(125)가 보다 안정적으로 지지될 수 있도록 하는 효과를 가져온다.
롤러(134)의 내주면에 복수개의 절개부(134a)가 형성됨으로써, 편심부(125)의 외주면과 롤러(134)의 내주면의 접촉면적이 줄어들게 되어 편심부(125)의 외주면과 롤러(134)의 내주면 사이의 마찰면적이 감소할 수 있다.
편심부(125)의 외주면과 롤러(134)의 내주면 사이에 마찰면적이 감소함으로써 마찰에 의한 기계적 손실을 줄일 수 있고, 마찰 때문에 발생하는 마모에 의한 장치의 손상을 막을 수 있으며, 급유가 부족해질 수 있는 조건에서도 지속적인 급유로 윤활성을 확보할 수 있어 압축기의 효율과 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 로터리 압축기를 실시하기 위한 실시예들에 불과한 것으로서, 본 발명은 이상의 실시예들에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.
100: 로터리 압축기 110: 케이스
120: 구동모터 121: 고정자
122: 회전자 123: 회전축
124: 중심유로 125: 편심부
126: 오일 프로펠러 130: 압축유닛
131: 메인베어링 132: 서브베어링
134: 롤러 134a: 절개부
135: 베인 136: 실린더
136a: 베인홈 137: 토출구
138: 토출밸브 170: 수용공간
B: 접점부

Claims (10)

  1. 구동수단과 결합되어 회전력을 전달하고, 내부에 길이방향을 따라 형성되는 중심유로가 구비된 회전축;
    상기 회전축에 편심되어 구비되는 편심부;
    상기 회전축이 관통하고, 중심부에 냉매가 수용될 수 있는 내부공간을 형성하며 냉매가 유입되는 흡입포트와 베인이 삽입되는 베인홈을 구비하는 실린더;
    상기 편심부가 수용되는 내주면과, 원통형상의 외주면을 구비하여 상기 회전축이 회전함에 따라 외주면이 상기 실린더의 내주면에 접하여 구르며 냉매를 압축시키는 롤러; 및
    상기 롤러의 일단에 고정되고, 상기 베인홈에 삽입되어 실린더 내부공간을 흡입실과 압축실로 구획하는 베인;을 포함하고,
    상기 롤러의 내주면에 180도 미만의 절개부를 구비하며,
    상기 절개부는 롤러의 회전방향의 상류측 단부가 편심부의 외주면과 최대의 간격을 가지며, 회전각도가 증가할수록 편심부의 외주면과의 간격이 감소하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 절개부의 최대 간격은 0.8mm~2mm 범위인 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡입포트는 상기 베인홈의 좌측에 배치되고 상기 편심부는 반시계 방향으로 회전하며,
    상기 절개부는 상기 흡입포트의 중심위치에 해당하는 흡입각도에서 시작하여, 상기 베인을 기준으로 반시계 방향으로 180° 이내의 범위에 형성된 로터리 압축기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡입포트는 상기 베인홈의 우측에 배치되고 상기 편심부는 시계 방향으로 회전하며,
    상기 절개부는 상기 흡입포트의 중심위치에 해당하는 흡입각도에서 시작하여, 상기 베인을 기준으로 시계방향으로 180° 이내의 범위에 형성된 로터리 압축기.
  6. 구동수단과 결합되어 회전력을 전달하고, 내부에 길이방향을 따라 형성되는 중심유로가 구비된 회전축;
    상기 회전축에 편심되어 구비되는 편심부;
    상기 회전축이 관통하고, 중심부에 냉매가 수용될 수 있는 내부공간을 형성하며 냉매가 유입되는 흡입포트와 베인이 삽입되는 베인홈을 구비하는 실린더;
    상기 편심부가 수용되는 내주면과, 원통형상의 외주면을 구비하여 상기 회전축이 회전함에 따라 외주면이 상기 실린더의 내주면에 접하여 구르며 냉매를 압축시키는 롤러; 및
    상기 롤러의 일단에 고정되고, 상기 베인홈에 삽입되어 실린더 내부공간을 흡입실과 압축실로 구획하는 베인;을 포함하고,
    상기 롤러의 내주면에 180도 미만의 구간에 복수개의 절개부를 구비하며,
    상기 절개부는 롤러의 회전방향의 상류측 단부가 편심부의 외주면과 최대의 간격을 가지며, 회전각도가 증가할수록 편심부의 외주면과의 간격이 감소하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.

  7. 삭제
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 절개부의 최대 간격은 0.8mm~2mm 범위인 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 흡입포트는 상기 베인홈의 좌측에 배치되고 상기 편심부는 반시계 방향으로 회전하며,
    상기 복수개의 절개부는 상기 흡입포트의 중심위치에 해당하는 흡입각도에서 시작하여, 상기 베인을 기준으로 반시계 방향으로 180° 이내의 구간에 배치된 로터리 압축기.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 흡입포트는 상기 베인홈의 우측에 배치되고 상기 편심부는 시계 방향으로 회전하며,
    상기 절개부는 상기 흡입포트의 중심위치에 해당하는 흡입각도에서 시작하여, 상기 베인을 기준으로 시계방향으로 180° 이내의 구간에 배치된 로터리 압축기.
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