KR102626191B1 - 로터리 압축기 - Google Patents

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Abstract

로터리 압축기가 개시된다. 상기 로터리 압축기는 메인베어링 및/또는 서브베어링에 구비되는 배압포켓 중에서 토출구에서 가장 인접한 배압포켓은 베어링구멍의 내주면으로부터 분리되도록 반경방향으로 이격되고, 배압포켓은 메인베어링 및/또는 서브베어링을 관통하는 배압통로부에 의해 케이싱의 내부공간에 연통될 수 있다. 이를 통해, 토출구에 가장 인접한 배압포켓이 토출압 또는 토출압보다 높은 초토출압을 형성하면서 기준점 부근을 지나는 베인을 실린더쪽으로 강하게 지지할 수 있다. 이에 따라 기준점 부근에서의 베인의 떨림현상을 억제하여 진동소음을 줄이는 동시에 베인과 실린더 사이의 마모를 억제하여 압축효율을 높일 수 있다. 또한 압축실 간 누설을 억제하여 압축기의 초기기동이 지연되는 것을 방지할 수 있다.

Description

로터리 압축기{ROTARY COMPRESSOR}
본 발명은 회전하는 롤러에 베인이 미끄러지게 삽입되는 베인식 로터리 압축기에 관한 것이다.
로터리 압축기는 베인이 실린더에 미끄러지게 삽입되어 롤러에 접촉되는 방식과, 베인이 롤러에 미끄러지게 삽입되어 실린더에 접촉되는 방식으로 구분할 수 있다. 통상적으로 전자는 롤러 편심 로터리 압축기(이하, 로터리 압축기)라고 하고, 후자는 베인 동심 로터리 압축기(이하, 베인 로터리 압축기)라고 구분한다.
로터리 압축기는 실린더에 삽입된 베인이 탄성력 또는 배압력에 의해 롤러를 향해 인출되어 그 롤러의 외주면에 접촉하게 된다. 반면, 베인 로터리 압축기는 롤러에 삽입된 베인이 롤러와 함께 회전운동을 하면서 원심력과 배압력에 의해 실린더를 향해 인출되어 그 실린더의 내주면에 접촉하게 된다.
로터리 압축기는 롤러의 회전당 베인의 개수만큼의 압축실을 독립적으로 형성하여, 각각의 압축실이 동시에 흡입, 압축, 토출행정을 실시하게 된다. 반면, 베인 로터리 압축기는 롤러의 회전당 베인의 개수만큼의 압축실을 연속적으로 형성하여, 각각의 압축실이 순차적으로 흡입, 압축, 토출행정을 실시하게 된다. 따라서, 베인 로터리 압축기는 로터리 압축기에 비해 높은 압축비를 형성하게 된다. 이에 따라, 베인 로터리 압축기는 R32, R410a, CO2와 같이 오존층파괴지수(ODP) 및 지구온난화지수(GWP)가 낮은 고압 냉매를 사용하는데 더 적합하다.
이러한 베인 로터리 압축기는 특허문헌 1(일본공개특허: JP2013-213438A), 특허문헌 2(US2015/0132168 A1) 및 특허문헌 3(한국공개특허 제10-2020-0057542호)에 각각 개시되어 있다. 이들 특허문헌에 개시된 베인 로터리 압축기는 복수 개의 베인이 회전하는 롤러에 미끄러지게 삽입되는 구조를 개시하고 있다.
또한, 이들 특허문헌은 베인의 후단부에 배압챔버가 각각 형성되고, 배압챔버는 메인베어링 및 서브베어링에 구비된 배압포켓에 연통되어 있다. 배압포켓은 중간압을 형성하는 제1포켓과 토출압 또는 토출압에 근접한 중간압을 형성하는 제2포켓으로 나뉜다. 롤러가 실린더에 근접하는 기준점(근접점 또는 접촉점)을 기준으로 제1포켓은 상류측에 위치하는 배압챔버에 연통되고, 제2포켓은 하류측에 위치하는 배압챔버에 연통된다.
그러나, 상기와 같은 종래의 베인 로터리 압축기는, 압축주기가 짧아지게 되어 베인의 전방측과 후방측 사이의 압력차가 증가하게 된다. 이로 인해 베인의 거동이 불안정하게 되어 베인의 전방면이 실린더의 내주면에 충돌하는 소위 베인의 떨림현상이 발생될 수 있다. 이는 압축실의 압력이 가장 높은 위치, 즉 최종토출구가 인접한 기준점 주변에서 집중적으로 발생될 수 있다. 이에 따라 기준점의 주변에서는 실린더의 내주면 또는 베인의 전방면이 마모될 수 있다. 이로 인해 기준점 주변에서의 진동소음이 증가될 뿐만 아니라, 실린더와 베인 사이에서의 마모로 인해 압축실 간 누설이 발생되어 흡입냉매의 비체적이 상승함에 따라 흡입손실이 발생되어 압축기 효율이 저하될 수 있다.
또한, 종래의 베인 로터리 압축기는, 기준점 주변에서의 떨림현상은 압축기의 초기기동시 심하게 발생되면서 초기기동불량을 발생시킬 수 있고, 이로 인해 압축기의 효율이 더욱 저하될 뿐만 아니라, 이 압축기를 적용한 냉난방기의 냉난방효과가 지연될 수 있다.
또한, 종래의 베인 로터리 압축기는, 베인의 축방향 측면이 메인베어링 및/또는 서브베어링에 접촉된 상태에서 왕복운동을 하는데, 이 과정에서 베인이 메인베어링 및/또는 서브베어링에 과도하게 밀착되어 베인의 왕복운동이 불연속적으로 진행될 수 있다. 그러면 베인의 떨림현상이 더욱 크게 발생되면서 실린더 및/또는 베인의 손상은 물론 흡입손실이 가중될 수 있다.
또한, 상기와 같은 현상은 R32, R410a, CO2와 같은 고압 냉매를 사용하는 경우에 앞서 설명한 문제가 더욱 크게 발생될 수 있다. 즉, 고압 냉매를 사용하게 되면 베인의 개수를 늘려 각 압축실의 체적을 줄이더라도 R134a와 같은 상대적으로 저압 냉매를 사용하는 것과 동등한 수준의 냉력을 얻을 수 있다. 하지만, 베인의 개수를 늘리게 되면 그만큼 베인과 실린더 사이의 압축주기가 짧아지면서 기준점 주변에서의 베인의 떨림현상이 가중될 수 있다. 이는 난방 저온 조건, 높은 압력비 조건(Pd/Ps ≥ 6), 그리고 고속 운전 조건(80Hz 이상)에서 더 크게 영향을 받게 될 수 있다.
일본공개특허 JP2013-213438A (공개일: 2013.10.17) 중국특허등록 CN105402125 (등록일: 2018.06.22.) 한국공개특허 제10-2020-0057542호 (공개일: 2020.05.26.)
본 발명의 목적은, 압축기의 운전시 베인의 떨림으로 인한 진동소음을 줄일 수 있는 로터리 압축기를 제공하려는데 있다.
나아가, 본 발명은 압축기의 운전시 최종토출구와 인접한 기준점 부근을 통과하는 베인을 실린더쪽으로 가압하는 힘을 증가시켜 베인의 떨림현상을 억제할 수 있는 로터리 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.
더 나아가, 본 발명은 압축기의 운전시 기준점 부근을 통과하는 베인에 가압력을 균일하게 제공하여 베인의 편마모를 억제할 수 있는 로터리 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 압축기의 초기기동이 지연되는 것을 억제하여 압축기 효율을 높일 수 있는 로터리 압축기를 제공하려는데 있다.
나아가, 본 발명은 압축기의 운전시 기준점 부근에서의 냉매누설을 억제하여 초기기동이 신속하게 개시되도록 할 수 있는 로터리 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.
더 나아가, 본 발명은 압축기의 운전시 기준점 부근에서의 냉매누설을 억제하면서도 기준점 부근을 제외한 다른 구간에서의 마찰손실을 줄여 압축기 효율을 더욱 높일 수 있는 로터리 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 베인이 끊김 없이 연속적으로 왕복운동을 할 수 있는 로터리 압축기를 제공하려는데 있다.
나아가, 본 발명은 베인과 이를 마주보는 메인베어링 및/또는 서브베어링 사이에서의 마찰손실을 줄여 베인이 연속적으로 왕복운동을 할 수 있는 로터리 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.
더 나아가, 본 발명은 베인과 이를 마주보는 메인베어링 및/또는 서브베어링 사이에 오일을 원활하게 공급하여 윤활효과를 높일 수 있는 로터리 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, R32, R410a, CO2와 같은 고압 냉매를 사용하는 경우에도 베인의 떨림현상을 효과적으로 억제할 수 있는 로터리 압축기를 제공하려는데 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 케이싱, 구동모터, 회전축, 실린더, 롤러, 베인, 메인베어링 및 서브베어링을 포함하는 로터리 압축기가 제공된다. 상기 구동모터는 케이싱의 내부공간에 구비된다. 상기 회전축은 상기 구동모터의 회전자에 결합되며, 내부에 급유통로가 관통되어 중공형상으로 형성된다. 상기 실린더는 상기 케이싱의 내부공간에 구비되어 압축공간을 형성한다. 상기 롤러는 상기 회전축에 구비되어 상기 압축공간에 수용되며, 상기 실린더의 내주면에 대해 편심지게 위치한다. 상기 베인은 상기 롤러에 구비된 베인슬롯에 미끄러지게 삽입된다. 상기 메인베어링 및 상기 서브베어링은 상기 실린더의 축방향 양쪽에 각각 배치되어 상기 실린더와 함께 상기 압축공간을 형성한다. 상기 메인베어링과 상기 서브베어링 중에서 적어도 어느 한 쪽에는 상기 압축공간에서 압축된 냉매를 상기 케이싱의 내부공간으로 토출하는 토출구가 형성되고, 상기 토출구의 일측에는 상기 베인의 후방측에 연통되는 복수 개의 배압포켓이 원주방향을 따라 서로 이격되도록 형성된다.
여기서, 상기 복수 개의 배압포켓 중에서 상기 토출구에서 가장 인접한 배압포켓은 상기 메인베어링과 상기 서브베어링 중에서 적어도 어느 한쪽 베어링을 관통하는 배압통로부에 의해 상기 케이싱의 내부공간에 연통될 수 있다. 이를 통해, 토출구에 가장 인접한 배압포켓이 토출압 또는 토출압보다 높은 초토출압을 형성하면서 토출구에 인접한 기준점 부근을 지나는 베인을 실린더쪽으로 강하게 지지할 수 있다. 이에 따라 기준점 부근에서의 베인의 떨림현상을 억제하여 진동소음을 줄이는 동시에 베인과 실린더 사이의 마모를 억제하여 압축효율을 높일 수 있다. 또한 압축실 간 누설을 억제하여 압축기의 초기기동이 지연되는 것을 막을 수 있고, 이를 통해 압축기를 냉난방기의 적용시 냉난방효과가 지연되는 것을 방지할 수 있다.
일례로, 상기 메인베어링 및 상기 서브베어링에는 상기 회전축이 삽입되어 지지되도록 베어링구멍이 각각 형성된다. 상기 토출구에서 가장 인접한 배압포켓은, 상기 베어링구멍으로부터 분리되도록 상기 베어링구멍의 내주면으로부터 반경방향으로 이격될 수 있다. 이를 통해, 상기 토출구에서 가장 인접한 배압포켓은 거의 밀폐된 공간을 형성하면서 토출압 또는 토출압보다 높은 배압력을 확보하여 베인을 실린더쪽으로 강하게 지지할 수 있다.
다른 예로, 상기 회전축의 내부에는 중공형상의 급유통로가 형성되고, 상기 급유통로의 내주면에서 상기 회전축의 외주면으로 관통되는 적어도 한 개 이상의 급유구멍이 형성될 수 있다. 상기 배압통로부의 내경은, 상기 급유구멍의 내경보다 작거나 같게 형성될 수 있다. 이를 통해, 급유통로를 통해 흡상되는 오일이 배압통로부를 통해 과도하게 유출되어 다른 배압포켓에서의 오일부족이 발생되는 것을 억제할 수 있다.
또 다른 예로, 상기 회전축의 내부에는 중공형상의 급유통로가 형성되고, 상기 급유통로의 내주면에서 상기 회전축의 외주면으로 관통되는 적어도 한 개 이상의 급유구멍이 형성될 수 있다. 상기 배압통로부는, 상기 급유구멍의 축방향 일측에 위치하도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 급유통로를 통해 흡상되는 오일이 배압통로부로 신속하게 이동하는 동시에 회전축의 강성을 확보할 수 있다.
또 다른 예로, 상기 배압통로부는, 상기 배압포켓의 중심에서 상기 롤러가 상기 실린더에 가장 근접한 기준점쪽으로 편심지게 연통될 수 있다. 이를 통해, 베인이 토출구에 가장 인접한 위치에서 배압통로부를 가려 해당 배압포켓을 폐쇄시키면서 높은 배압력을 확보할 수 있다.
또 다른 예로, 상기 배압통로부는, 상기 베인의 왕복운동시 그 베인과 주기적으로 중첩되는 위치에 형성될 수 있다. 이를 통해, 배압통로부가 베인에 주기적으로 가려져 해당 배압포켓이 폐쇄공간을 형성하면서 높은 배압력을 확보할 수 있다.
또 다른 예로, 상기 배압통로부의 내경은, 상기 베인의 폭보다 작게 형성될 수 있다. 이를 통해, 배압통로부가 베인에 의해 가려지게 되어 해당 배압포켓이 폐쇄공간을 형성하면서 높은 배압력을 확보할 수 있다.
또 다른 예로, 상기 배압통로부는, 제1배압구멍 및 제2배압구멍을 포함할 수 있다. 상기 제1배압구멍은 상기 급유통로의 내주면에서 상기 회전축의 외주면으로 관통될 수 있다. 상기 제2 배압구멍은 상기 제1배압구멍과 연통되도록 상기 메인베어링과 상기 서브베어링 중에서 적어도 어느 한쪽 베어링을 관통하여 상기 배압포켓에 연통될 수 있다. 이를 통해, 회전축의 회전시 발생되는 원심력에 의해 토출구에 가장 인접한 배압포켓으로 높은 압력의 오일이 유입될 수 있다.
구체적으로, 상기 제2배압구멍의 내경은, 상기 제1배압구멍의 내경보다 작거나 같게 형성될 수 있다. 이를 통해, 토출구에서 가장 인접한 배압포켓으로 유입된 오일이 베인의 후진시 배압통로부를 통해 쉽게 유출되는 것을 억제하여 해당 배압포켓의 배압력을 유지할 수 있다.
또한, 상기 제1배압구멍과 상기 제2배압구멍의 사이에는 연통홈이 형성될 수 있다. 상기 연통홈은, 상기 제1배압구멍의 단면적과 상기 제2배압구멍의 단면적 주에서 적어도 어느 한쪽 단면적보다 크게 형성될 수 있다. 이를 통해, 배압통로부가 회전축과 메인베어링 및/또는 서브베어링에 각각 구비되면서도 배압통로부에 대한 가공오차를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 배압통로부의 막힘을 방지하여 오일이 배압포켓으로 원활하게 공급되도록 할 수 있다.
구체적으로, 상기 연통홈은, 상기 제1배압구멍과 상기 제2배압구멍이 주기적으로 연통되도록 원호 형상으로 형성될 수 있다. 이를 통해, 압축기의 운전중에 배압통로부가 주기적으로 막히게 되어 해당 배압포켓이 주기적으로 폐쇄공간을 형성하면서 해당 배압포켓에서의 오일유출을 최소화하여 높은 배압력을 확보할 수 있다.
또한, 상기 연통홈은, 상기 제1배압구멍과 상기 제2배압구멍이 연속으로 연통되도록 원형으로 형성될 수 있다. 이를 통해, 토출구에서 가장 인접한 배압포켓에 오일이 중단없이 연속으로 공급 해당 배압포켓에서의 오일부족으로 인한 배압력 약화를 미연에 방지할 수 있다.
또 다른 예로, 상기 배압통로부는, 일단은 상기 토출구에서 가장 인접한 상기 배압포켓에 연통되고, 타단은 상기 메인베어링과 상기 서브베어링 중에서 적어도 어느 한쪽 베어링을 관통하여 상기 케이싱의 내부공간에 연통될 수 있다. 이를 통해, 배압통로부를 용이하게 형성하는 동시에 신속하게 배압포켓으로 유입되도록 할 수 있다.
또 다른 예로, 상기 복수 개의 배압포켓 중에서 상기 토출구에서 가장 인접한 배압포켓의 체적은 다른 배압포켓의 체적보다 작게 형성될 수 있다. 이를 통해, 토출구에서 가장 인접한 배압포켓의 압력을 다른 배압포켓보다 높은 압력으로 유지할 수 있다.
구체적으로, 상기 복수 개의 배압포켓 중에서 상기 토출구에서 가장 인접한 배압포켓의 원호길이는 다른 배압포켓의 원호길이보다 작게 형성될 수 있다. 이를 통해, 토출구에서 가장 인접한 배압포켓의 압력을 다른 배압포켓보다 높은 압력으로 유지하는 동시에 베인이 실린더와 긴밀하게 접촉되는 구간을 최소화하여 마찰손실의 증가를 억제할 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 배압포켓 중에서 상기 토출구에서 가장 인접한 배압포켓의 깊이는 다른 배압포켓의 깊이보다 작게 형성될 수 있다. 이를 통해, 토출구에서 가장 인접한 배압포켓의 압력을 다른 배압포켓보다 높은 압력으로 쉽게 유지할 수 있다.
또 다른 예로, 상기 메인베어링과 상기 서브베어링 중에서 적어도 어느 한쪽에는 상기 배압포켓의 반경방향 바깥쪽에 윤활부가 형성될 수 있다. 상기 윤활부는, 상기 토출구에서 가장 인접한 상기 배압포켓과 반경방향으로 적어도 일부가 중첩되도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 베인이 메인베어링 및/또는 서브베어링에 밀착되어 불연속미끄러짐이 발생되는 것을 억제하는 동시에, 베인의 떨림현상을 줄여 압축효율을 높이고 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 윤활부는, 윤활포켓 및 윤활통로를 포함할 수 있다. 상기 윤활포켓은 상기 배압포켓으로부터 이격될 수 있다. 상기 윤활통로는 상기 윤활포켓과 상기 케이싱의 내부공간 사이를 연결하여 상기 케이싱의 내부공간에 저장된 오일을 상기 윤활포켓으로 안내할 수 있다. 이를 통해, 케이싱의 내부공간에 저장된 오일이 윤활포켓으로 신속하게 공급되어 베인과 이를 마주보는 베어링면 사이에 넓고 두꺼운 유막이 형성되도록 할 수 있다.
또한, 상기 윤활포켓은 원주방향으로 연장되는 한 개의 홈으로 형성될 수 있다. 상기 윤활통로는 상기 윤활포켓의 원주방향을 따라 한 개 이상 형성될 수 있다. 이를 통해, 베인과 접촉되는 윤활포켓의 원주길이를 증가시켜 베인과 그 베인이 마주보는 베어링면에서의 유막을 신속하면서도 균일하게 형성시킬 수 있다.
또한, 상기 윤활포켓은 원주방향을 따라 서로 이격되는 복수 개의 홈으로 형성될 수 있다. 상기 윤활통로는 상기 복수 개의 윤활포켓에 각각 독립적으로 연통될 수 있다. 이를 통해, 윤활포켓의 원주길이를 단축시켜 베인과 그 베인의 왕복방향에 대해 교차하는 윤활포켓 사이에서의 마찰손실을 줄일 수 있다.
또한, 상기 윤활부는 상기 서브베어링을 관통하는 적어도 한 개 이상의 윤활통로를 포함할 수 있다. 상기 윤활통로는, 일단은 상기 베인을 향해 상기 서브베어링의 축방향 일측면에서 개구되고, 타단은 상기 케이싱의 내부공간을 향해 상기 서브베어링의 축방향 타측면에서 개구될 수 있다. 이를 통해, 윤활부를 용이하게 형성하면서도 윤활부의 원주길이를 더욱 단축시켜 베인과 그 베인의 왕복방향에 대해 교차하는 윤활포켓 사이에서의 마찰손실을 더욱 줄일 수 있다.
또한, 상기 윤활부는, 윤활포켓 및 윤활통로를 포함할 수 있다. 상기 윤활포켓은 상기 배압포켓으로부터 이격될 수 있다. 상기 윤활통로는 상기 토출구에서 가장 인접한 배압포켓을 제외한 상기 배압포켓 중에서 적어도 한 개의 배압포켓에서 연장되어 상기 윤활포켓에 연통될 수 있다. 이를 통해, 윤활부를 용이하게 형성하면서도 윤활부의 급유길이를 최소화하여 오일이 베인과 베어링 사이로 신속하게 공급될 수 있다.
구체적으로, 상기 윤활포켓의 축방향깊이는 상기 윤활포켓이 연결되는 상기 배압포켓의 축방향깊이보다 작거나 같게 형성될 수 있다. 이를 통해, 배압포켓의 오일이 윤활포켓으로 과도하게 유출되는 것을 억제하여 배압포켓의 배압력을 적절하게 유지할 수 있다.
본 발명에 따른 로터리 압축기는, 메인베어링과 서브베어링 중에서 적어도 어느 한쪽 베어링에 구비되는 배압포켓 중에서 토출구에서 가장 인접한 배압포켓은 베어링구멍의 내주면으로부터 분리되도록 반경방향으로 이격되고, 배압포켓은 메인베어링과 서브베어링 중에서 적어도 어느 한쪽 베어링을 관통하는 배압통로부에 의해 케이싱의 내부공간에 연통될 수 있다. 이를 통해, 토출구에 가장 인접한 배압포켓이 토출압 또는 토출압보다 높은 초토출압을 형성하면서 기준점 부근을 지나는 베인을 실린더쪽으로 강하게 지지할 수 있다. 이에 따라 기준점 부근에서의 베인의 떨림현상을 억제하여 진동소음을 줄이는 동시에 베인과 실린더 사이의 마모를 억제하여 압축효율을 높일 수 있다. 또한 압축실 간 누설을 억제하여 압축기의 초기기동이 지연되는 것을 막을 수 있고, 이를 통해 압축기를 냉난방기의 적용시 냉난방효과가 지연되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 로터리 압축기는, 배압통로부의 내경이 급유구멍의 내경보다 작거나 같게 형성될 수 있다. 이를 통해, 급유통로를 통해 흡상되는 오일이 배압통로부를 통해 과도하게 유출되어 다른 배압포켓에서의 오일부족이 발생되는 것을 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 로터리 압축기는, 배압통로부가 급유구멍의 축방향 일측에 위치하도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 급유통로를 통해 흡상되는 오일이 배압통로부로 신속하게 이동하는 동시에 회전축의 강성을 확보할 수 있다.
본 발명에 따른 로터리 압축기는, 배압통로부가 배압포켓의 중심에서 기준점쪽으로 편심지게 연통될 수 있다. 이를 통해, 베인이 기준점에 가장 인접한 위치에서 배압통로부를 가려 해당 배압포켓을 폐쇄시키면서 높은 배압력을 확보할 수 있다.
본 발명에 따른 로터리 압축기는, 배압통로부가 베인의 왕복운동시 그 베인과 주기적으로 중첩되는 위치에 형성될 수 있다. 이를 통해, 배압통로부가 베인에 주기적으로 가려져 해당 배압포켓이 폐쇄공간을 형성하면서 높은 배압력을 확보할 수 있다.
본 발명에 따른 로터리 압축기는, 배압통로부의 내경이 베인의 폭보다 작게 형성될 수 있다. 이를 통해, 배압통로부가 베인에 의해 가려지게 되어 해당 배압포켓이 폐쇄공간을 형성하면서 높은 배압력을 확보할 수 있다.
본 발명에 따른 로터리 압축기는, 배압통로부가 제1배압구멍 및 제2배압구멍을 포함하되, 제1배압구멍은 급유통로의 내주면에서 회전축의 외주면으로 관통되고, 제2 배압구멍은 제1배압구멍과 연통되도록 메인베어링과 서브베어링 중에서 적어도 어느 한쪽 베어링을 관통하여 배압포켓에 연통될 수 있다. 이를 통해, 회전축의 회전시 발생되는 원심력에 의해 토출구에 가장 인접한 배압포켓으로 높은 압력의 오일이 유입될 수 있다.
본 발명에 따른 로터리 압축기는, 제1배압구멍과 제2배압구멍의 사이에 연통홈이 형성되되, 연통홈은 제1배압구멍의 단면적과 제2배압구멍의 단면적 중에서 적어도 어느 한쪽 단면적보다 크게 형성될 수 있다. 이를 통해, 배압통로부가 회전축과 메인베어링 및/또는 서브베어링에 각각 구비되면서도 배압통로부에 대한 가공오차를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 배압통로부의 막힘을 방지하여 오일이 배압포켓으로 원활하게 공급되도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 로터리 압축기는, 배압통로부의 일단은 토출구에서 가장 인접한 배압포켓에 연통되고, 타단은 메인베어링과 서브베어링 중에서 적어도 어느 한쪽 베어링을 관통하여 케이싱의 내부공간에 연통될 수 있다. 이를 통해, 배압통로부를 용이하게 형성하는 동시에 신속하게 배압포켓으로 유입되도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 로터리 압축기는, 복수 개의 배압포켓 중에서 토출구에서 가장 인접한 배압포켓의 체적은 다른 배압포켓의 체적보다 작게 형성될 수 있다. 이를 통해, 토출구에서 가장 인접한 배압포켓의 압력을 다른 배압포켓보다 높은 압력으로 유지할 수 있다.
본 발명에 따른 로터리 압축기는, 메인베어링과 서브베어링 중에서 적어도 어느 한쪽에는 배압포켓보다 반경방향 바깥쪽에서 윤활부가 형성되되, 윤활부는 토출구에서 가장 인접한 배압포켓과 반경방향으로 적어도 일부가 중첩되도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 베인이 메인베어링 및/또는 서브베어링에 밀착되어 불연속미끄러짐이 발생되는 것을 억제하는 동시에, 베인의 떨림현상을 줄여 압축효율을 높이고 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 로터리 압축기는, 윤활부가 윤활포켓 및 윤활통로로 이루어지되, 윤활통로는 베어링을 관통하여 케이싱의 내부공간에 저장된 오일을 윤활포켓으로 안내할 수 있다. 이를 통해, 케이싱의 내부공간에 저장된 오일이 윤활포켓으로 신속하게 공급되어 베인과 이를 마주보는 베어링면 사이에 넓고 두꺼운 유막이 형성되도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 로터리 압축기는, 윤활부가 윤활포켓 및 윤활통로로 이루어지되, 윤활통로는 토출구에서 가장 인접한 배압포켓을 제외한 배압포켓 중에서 적어도 한 개의 배압포켓에 윤활포켓을 연결할 수 있다. 이를 통해, 윤활부를 용이하게 형성하면서도 윤활부의 급유길이를 최소화하여 오일이 베인과 베어링 사이로 신속하게 공급될 수 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 베인 로터리 압축기의 일실시예를 보인 단면도.
도 2는 도 1에서 압축부의 일부를 분해하여 보인 사시도.
도 3은 도 2에서 압축부를 조립하여 보인 평면도.
도 4는 도 2에서 서브베어링과 회전축을 분해하여 보인 사시도.
도 5는 도 4의 조립평면도.
도 6은 도 5의 "IⅩ-IⅩ"선단면도.
도 7은 도 5의 "Ⅹ-Ⅹ"선단면도.
도 8은 도 2에서 연통홈의 다른 예를 보인 사시도.
도 9는 본 실시예에 따른 로터리 압축기에서 배압포켓으로 오일이 공급되는 과정을 보인 단면도.
도 10은 본 실시예에 따른 베인 로터리 압축기의 회전각별 베인접촉력을 종래와 비교하여 보인 그래프.
도 11은 도 2에서 배압통로부의 다른 실시예를 보인 사시도.
도 12는 도 11의 조립단면도.
도 13은 배압통로부에 대한 또 다른 실시예를 분해하여 보인 사시도.
도 14는 도 13의 조립단면도.
도 15는 도 1에서 압축부에 대한 다른 실시예를 분해하여 보인 사시도.
도 16은 도 15에서 메인베어링을 보인 평면도.
도 17은 도 15에서 서브베어링을 보인 평면도.
도 18은 도 15의 조립단면도.
도 19는 도 15에서 윤활부에 대한 다른 실시예를 보인 사시도.
도 20은 도 19의 단면도.
도 21은 도 15에서 윤활부에 대한 또 다른 실시예를 보인 사시도.
도 22는 도 21의 단면도.
이하, 본 발명에 의한 베인 로터리 압축기를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.
본 발명은 롤러에 베인스프링이 구비되는 것으로, 이는 베인이 롤러에 미끄러지게 삽입되는 베인 로터리 압축기에는 동일하게 적용될 수 있다. 예를 들어 실린더의 내주면이 복수 개의 곡률로 이루어지는 타원형(이하에서는 비대칭 타원형) 실린더를 구비한 베인 로터리 압축기는 물론, 실린더의 내주면이 한 개의 곡률로 이루어진 원형 실린더를 구비한 베인 로터리 압축기에도 동일하게 적용될 수 있다. 또한, 베인이 미끄러지게 삽입되는 베인슬롯을 롤러의 반경방향에 대해 기설정된 각도만큼 기울어지게 형성하는 베인 로터리 압축기는 물론, 베인슬롯을 롤러의 반경방향으로 형성하는 베인 로터리 압축기에도 동일하게 적용될 수 있다. 이하에서는 베인슬롯이 실린더의 내주면이 비대칭 타원형상이며 베인이 롤러의 반경방향에 대해 경사진 예를 대표예로 삼아 설명한다.
도 1은 본 실시예에 따른 베인 로터리 압축기의 일실시예를 보인 단면도이고, 도 2는 도 1에서 압축부를 분해하여 보인 사시도이며, 도 3은 도 2의 압축부를 조립하여 보인 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 베인 로터리 압축기는, 케이싱(110), 구동모터(120) 및 압축부(130)를 포함한다. 구동모터(120)는 케이싱(110)의 상측 내부공간(110a)에, 압축부(130)는 케이싱(110)의 하측 내부공간(110a)에 각각 설치되고, 구동모터(120)와 압축부(130)는 회전축(123)으로 연결된다.
케이싱(110)은 압축기의 외관을 이루는 부분으로, 압축기의 설치양태에 따라 종형 또는 횡형으로 구분될 수 있다. 종형은 구동모터(120)와 압축부(130)가 축방향을 따라 상하 양측에 배치되는 구조이고, 횡형은 구동모터(120)와 압축부(130)가 좌우 양측에 배치되는 구조이다. 본 실시예에 따른 케이싱은 종형을 중심으로 설명한다. 하지만 케이싱이 횡형으로 배치되는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
케이싱(110)은 원통형으로 형성되는 중간쉘(111), 중간쉘(111)의 하단을 복개하는 하부쉘(112), 중간쉘(111)의 상단을 복개하는 상부쉘(113)을 포함한다.
중간쉘(111)에는 구동모터(120)와 압축부(130)가 삽입되어 고정 결합되고, 흡입관(115)이 관통되어 압축부(130)에 직접 연결될 수 있다. 하부쉘(112)은 중간쉘(111)의 하단에 밀봉 결합되고, 압축부(130)로 공급될 오일이 저장되는 저유공간(110b)이 압축부(130)의 하측에 형성될 수 있다. 상부쉘(113)은 중간쉘(111)의 상단에 밀봉 결합되고, 압축부(130)에서 토출되는 냉매에서 오일을 분리하도록 유분리공간(110c)이 구동모터(120)의 상측에 형성될 수 있다.
구동모터(120)는 전동부를 이루는 부분으로, 압축부(130)를 구동시키는 동력을 제공한다. 구동모터(120)는 고정자(121), 회전자(122) 및 회전축(123)을 포함한다.
고정자(121)는 케이싱(110)의 내부에 고정 설치되며, 케이싱(110)의 내주면에 열박음 등으로 압입되어 고정될 수 있다. 예를 들어, 고정자(121)는 중간쉘(110a)의 내주면에 압입되어 고정될 수 있다.
회전자(122)는 고정자(121)의 내부에 회전 가능하게 삽입되며, 회전자(122)의 중심에는 회전축(123)이 압입되어 결합될 수 있다. 이에 따라, 회전축(123)은 회전자(122)와 함께 동심 회전을 하게 된다.
회전축(123)의 중심에는 급유통로(125)가 중공홀 형상으로 형성되고, 급유통로(125)의 중간에는 제1,2오일통공(126a)(126b) 및 제1배압구멍(138a)이 회전축(123)의 외주면을 향해 관통 형성된다. 제1급유구멍(126a)은 후술할 메인부시부(1312)의 범위에 속하도록 형성되고, 제2급유구멍(126b) 및 제1배압구멍(138a)은 서브베어링부(1322)의 범위에 속하도록 형성된다.
제1급유구멍(126a)과 제2급유구멍(126b)은 각각 1개씩 형성될 수도 있고, 복수씩 형성될 수 있다. 본 실시예는 제1급유구멍(126a)과 제2급유구멍(126b)이 원주방향을 따라 복수씩 형성된 예를 도시하고 있다.
제1배압구멍(138a)은 후술할 제2배압구멍(138b)에 연통될 수 있다. 이에 따라 제1배압구멍(138a)을 통과하는 고압의 오일은 제2배압구멍(138b)을 통해 후술할 제3서브배압포켓(1325c)으로 곧바로 공급될 수 있다. 제1배압구멍(138a)에 대해서는 제2배압구멍(138b)과 함께 나중에 다시 설명한다.
급유통로(125)의 중간 또는 하단에는 오일픽업(127)이 설치될 수 있다. 오일픽업(127)은 기어펌프, 점성펌프, 원심펌프 등이 적용될 수 있다. 본 실시예는 원심펌프가 적용된 예를 도시하고 있다. 이에 따라 회전축(123)이 회전을 하면 케이싱(110)의 저유공간(110b)에 채워진 오일은 오일픽업(127)에 의해 펌핑되고, 이 오일은 급유통로(125)를 따라 흡상되다가 일부는 앞서 설명한 바와 같이 제1배압구멍(138a)을 통해 제3서브배압포켓(1325c)으로, 다른 일부는 제2급유구멍(126b)을 통해 서브부시부(1322)의 서브베어링면(1322b)으로, 또 다른 일부는 제1급유구멍(126a)을 통해 메인부시부(1312)의 메인베어링면(1312b)으로 공급될 수 있다.
한편, 회전축(123)에는 후술할 롤러(134)가 구비될 수 있다. 롤러(134)는 회전축(123)에서 단일체로 연장되거나 또는 회전축(123)과 롤러(134)를 각각 제작하여 후조립될 수 있다. 본 실시예는 롤러(134)에 회전축(123)이 삽입되어 후조립되는 것으로, 예를 들어 롤러(134)의 중심에 구비된 축구멍(1341)이 축방향으로 관통되고, 축구멍(1341)에는 회전축(123)이 압입되어 결합되거나 또는 축방향으로 이동 가능하게 결합될 수 있다. 회전축(123)이 롤러(134)에 축방향으로 이동 가능하게 결합되는 경우에는 그 회전축(123)과 롤러(134) 사이에 회전방지부(미도시)가 구비되어 회전축(123)이 롤러(134)에 대해 원주방향으로는 구속되도록 할 수 있다.
압축부(130)는 메인베어링(131), 서브베어링(132), 실린더(133), 롤러(134) 및 베인(135)을 포함한다. 메인베어링(131)과 서브베어링(132)은 실린더(133)의 상하 양측에 각각 구비되어 실린더(133)와 함께 압축공간(V)을 형성하고, 롤러(134)는 압축공간(V)에 회전 가능하게 설치되며, 베인(135)은 롤러(134)에 미끄러지게 삽입되어 압축공간(V)을 복수 개의 압축실로 구획된다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 메인베어링(131)은 케이싱(110)의 중간쉘(111)에 고정 설치될 수 있다. 예를 들어 메인베어링(131)은 중간쉘(111)에 삽입되어 용접될 수 있다.
메인베어링(131)은 실린더(133)의 상단에 밀착되어 결합될 수 있다. 이에 따라 메인베어링(131)은 압축공간(V)의 상측면을 형성하고, 롤러(134)의 상면을 축방향으로 지지하는 동시에 회전축(123)의 상반부를 반경방향으로 지지한다.
메인베어링(131)은 메인플레이트부(1311), 메인부시부(1312)를 포함할 수 있다. 메인플레이트부(1311)는 실린더(133)의 상측을 복개하여 실린더(133)와 결합되고, 메인부시부(1312)는 메인플레이트부(1311)의 중심에서 구동모터(120)를 향해 축방향으로 연장되어 회전축(123)의 상반부를 지지한다.
메인플레이트부(1311)는 원판형상으로 형성되고, 메인플레이트부(1311)의 외주면이 중간쉘(111)의 내주면에 밀착되어 고정될 수 있다. 메인플레이트부(1311)에는 적어도 한 개 이상의 토출구(1313)가 축방향으로 관통되어 형성된다. 본 실시예에서는 복수 개의 토출구(1313a)(1313b)(1313c)가 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 복수 개가 형성되며, 메인플레이트부(1311)의 상면에는 각각의 토출구(1313a)(1313b)(1313c)를 개폐하는 복수 개의 토출밸브(1361)(1362)(1363)가 설치된다. 메인플레이트부(1311)의 상측에는 복수 개의 토출구(1313a)(1313b)(1313c)와 토출밸브(1361)(1362)(1363)를 수용하도록 토출공간(미부호)을 구비한 토출머플러(137)가 설치될 수 있다.
상기와 같이 토출구(1313a)(1313b)(1313c)가 실린더(133)가 아닌 메인베어링(또는 서브 베어링)(131)에 형성됨에 따라, 실린더(133)의 구조를 간소화하여 실린더를 용이하게 가공할 수 있다. 아울러, 토출구(1313a)(1313b)(1313c) 주변에서의 베인(135)의 전방면과 이를 마주보는 실린더(133)의 내주면 사이에서의 면압을 낮추는 동시에 일정하게 유지하는 한편, 베인(1351)(1352)(1353)의 떨림현상을 줄여 베인(1351)(1352)(1353)의 전방면과 이를 마주보는 실린더(133)의 내주면 사이에서의 마모와 진동소음을 억제할 수 있다.
메인플레이트부(1311)의 축방향 양쪽 측면 중에서 롤러(134)의 상면을 마주보는 메인플레이트부(1311)의 하면, 즉 메인슬라이딩면(1311a)에는 메인배압포켓(1315)이 형성될 수 있다.
메인배압포켓(1315)은 한 개로 형성될 수도 있지만, 원주방향을 따라 복수 개로 이루어질 수도 있다. 본 실시예는 도 2 및 도 3에서와 같이 복수 개의 메인배압포켓(1315a)(1315b)(1315c)이 후술할 기준점(P)을 기준으로 롤러(134)의 회전방향을 따라 기설정된 간격을 두고 형성된다.
예를 들어, 본 실시예에 따른 메인배압포켓(1315)은 제1메인배압포켓(1315a), 제2메인배압포켓(1315b) 및 제3메인배압포켓(1315c)으로 이루어질 수 있다. 이들 제1메인배압포켓(1315a), 제2메인배압포켓(1315b) 및 제3메인배압포켓(1315c)은 원호 형상으로 형성되어 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 형성될 수 있다.
제1메인배압포켓(1315a), 제2메인배압포켓(1315b) 및 제3메인배압포켓(1315c)의 내주면과 외주면은 각각 원형으로 형성될 수도 있고, 내주면은 원형으로 형성되되 외주면은 후술할 베인슬롯(1343)을 고려하여 타원형상으로 형성될 수 있다. 본 실시예는 제1메인배압포켓(1315a)의 외주면이 타원형상으로 형성되는 예를 도시하고 있다.
제1메인배압포켓(1315a), 제2메인배압포켓(1315b) 및 제3메인배압포켓(1315c)은 롤러(134)의 외경범위 내에 형성될 수 있다. 이에 따라 제1메인배압포켓(1315a), 제2메인배압포켓(1315b) 및 제3메인배압포켓(1315c)은 압축공간(V)으로부터 분리될 수 있다. 다만, 제1메인배압포켓(1315a), 제2메인배압포켓(1315b) 및 제3메인배압포켓(1315c)은 메인플레이트부(1311)의 하면인 메인슬라이딩면(1311a)과 이를 마주보는 롤러(134)의 상면 사이에 별도의 실링부재를 구비하지 않는 한 양쪽 면 사이의 틈새를 통해서는 미세하게 연통될 수는 있다.
제1메인배압포켓(1315a)은 제2메인배압포켓(1315b)에 비해 낮은 압력, 예를 들어 흡입압과 토출압 사이의 중간압을 형성할 수 있다. 다시 말해 제1메인배압포켓(1315a)은 후술할 제1메인베어링돌부(1316a)와 롤러(134)의 상면 사이의 미세통로를 오일(냉매오일)이 통과하여 제1메인배압포켓(1315a)으로 유입될 수 있다. 제1메인배압포켓(1315a)은 압축공간(V) 중에서 중간압을 이루는 압축실의 범위 내에 형성될 수 있다. 이에 따라 제1메인배압포켓(1315a)은 제1중간압을 유지하게 된다.
제2메인배압포켓(1315b)은 제1메인배압포켓(1315a)에 비해 높은 압력, 예를 들어 토출압 또는 토출압에 근접한 제1중간압과 토출압 사이의 제2중간압을 형성한다. 다시 말해 제2메인배압포켓(1315b)은 내주면이 메인베어링구멍()을 향해 완전히 개구되거나 또는 일부 개구됨에 따라 제1급유구멍(126a)을 통해 메인베어링(1312)의 메인베어링구멍(1312a)으로 유입되는 오일이 제2메인배압포켓(1315b)으로 거의 감압없이 유입될 수 있다. 또한 제2메인배압포켓(1315b)은 압축공간(V) 중에서 토출압 또는 거의 토출압을 이루는 압축실의 범위 내에 형성될 수 있다. 이에 따라 제2메인배압포켓(1315b)은 토출압 또는 토출압에 근접한 제2중간압을 유지하게 된다.
제3메인배압포켓(1315c)은 제2메인배압포켓(1315b)에 비해 높은 압력, 예를 들어 토출압보다 높은 초토출압을 형성한다. 다시 말해 제3메인배압포켓(1315c)은 내주면이 메인베어링구멍(1312a)으로부터 이격되어 막히는 동시에 제3메인배압포켓(1315c)은 케이싱의 내부공간으로부터 분리된다. 또한 제3메인배압포켓(1315c)은 압축공간(V) 중에서 토출압을 이루는 압축실의 범위 내에 형성될 수 있다. 이에 따라 제3메인배압포켓(1315c)은 토출압보다 높은 초토출압을 유지하게 된다. 제3메인배압포켓(1315c)에 대해서는 후술할 제3서브배압포켓(1325c)과 함께 나중에 다시 설명한다.
또한, 제1메인배압포켓(1315a), 제2메인배압포켓(1315b) 및 제3메인배압포켓(1315c)의 내주측에는 각각 제1메인베어링돌부(1316a), 제2메인베어링돌부(1316b) 및 제3메인베어링돌부(1316c)가 메인부시부(1312)의 메인베어링면(1312b)으로부터 연장되어 형성될 수 있다. 이에 따라 제1메인배압포켓(1315a), 제2메인배압포켓(1315b) 및 제3메인배압포켓(1315c)이 외부에 대해 실링되는 동시에 회전축(123)이 안정적으로 지지될 수 있다.
제1메인베어링돌부(1316a), 제2메인베어링돌부(1316b) 및 제3메인베어링돌부(1316c)는 서로 동일한 높이로 형성될 수도 있고, 서로 다른 높이로 형성될 수도 있다.
예를 들어, 제1메인베어링돌부(1316a), 제2메인베어링돌부(1316b) 및 제3메인베어링돌부(1316c)가 동일한 높이로 형성되는 경우에는 제2메인베어링돌부(1316b)의 단부면에 제2메인베어링돌부(1316b)의 내주면과 외주면이 연통되도록 오일연통홈(미도시) 또는 오일연통홀(미도시)이 형성될 수 있다. 이에 따라 메인베어링면(1312b)의 내측으로 유입되는 고압의 오일(냉매오일)이 오일연통홈(미도시) 또는 오일연통홀(미도시)을 통해 제2메인배압포켓(1315b)으로 유입되도록 할 수 있다.
반면, 제1메인베어링돌부(1316a), 제2메인베어링돌부(1316b) 및 제3메인베어링돌부(1316c)가 서로 다른 높이로 형성되는 경우에는 제2메인베어링돌부(1316b)의 높이가 제1메인베어링돌부(1316a) 및 제3메인베어링돌부(1316c)의 높이보다 낮게 형성될 수 있다. 이에 따라 메인베어링구멍(1312a)의 내측으로 유입되는 고압의 오일(냉매오일)이 제2메인베어링돌부(1316b)를 넘어 제2메인배압포켓(1315b)으로 유입되도록 할 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 서브베어링(132)은 실린더(133)의 하단에 밀착되어 결합될 수 있다. 이에 따라 서브베어링(132)은 압축공간(V)의 하측면을 형성하고, 롤러(134)의 하면을 축방향으로 지지하는 동시에 회전축(123)의 하반부를 반경방향으로 지지한다.
서브베어링(132)은 서브플레이트부(1321), 서브부시부(1322)를 포함할 수 있다. 서브플레이트부(1321)는 실린더(133)의 하측을 복개하여 실린더(133)와 결합되고, 서브부시부(1322)는 서브플레이트부(1321)의 중심에서 하부쉘(112)을 향해 축방향으로 연장되어 회전축(123)의 하반부를 지지한다.
서브플레이트부(1321)는 메인플레이트부(1311)와 마찬가지로 원판형상으로 형성되고, 서브플레이트부(1321)의 외주면이 중간쉘(111)의 내주면으로부터 이격될 수 있다.
서브플레이트부(1321)의 축방향 양쪽 측면 중에서 롤러(134)의 하면을 마주보는 서브플레이트부(1321)의 상면, 즉 서브슬라이딩면(1321a)에는 앞서 설명한 메인배압포켓(1315)과 대응되도록 서브배압포켓(1325)이 형성될 수 있다. 서브배압포켓(1325)은 한 개로 형성될 수도 있고, 복수 개로 형성될 수도 있다. 본 실시예에서는 도 2 및 도 3에서와 같이 복수 개의 서브배압포켓(1325a)(1325b)(1325c)이 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 형성될 수 있다.
예를 들어, 서브배압포켓(1325)은 기준점(P)을 기준으로 롤러(134)의 회전방향을 따라 제1서브배압포켓(1325a), 제2서브배압포켓(1325b) 및 제3서브배압포켓(1325c)으로 이루어지고, 이들 제1서브배압포켓(1325a), 제2서브배압포켓(1325b) 및 제3서브배압포켓(1325c)은 앞서 설명한 제1메인배압포켓(1315a), 제2메인배압포켓(1315b) 및 제3메인배압포켓(1315c)에 각각 롤러(134)를 중심으로 대칭되게 형성될 수 있다.
다시 말해, 제1서브배압포켓(1325a)은 제1메인배압포켓(1315a)과 대칭되고, 제2서브배압포켓(1325b)은 제2메인배압포켓(1315b)과 대칭되며, 제3서브배압포켓(1325c)은 제3메인배압포켓(1315c)에 대칭되게 형성될 수 있다. 이에 따라 제1서브배압포켓(1325a)의 내주측에는 제1서브베어링돌부(1326a)가, 제2서브배압포켓(1325b)의 내주측에는 제2서브베어링돌부(1326b)가, 제3서브배압포켓(1325c)의 내주측에는 제3서브베어링돌부(1326c)가 각각 형성될 수 있다.
제1서브배압포켓(1325a), 제2서브배압포켓(1325b) 및 제3서브배압포켓(1325c)에 대하여는 제1메인배압포켓(1315a), 제2메인배압포켓(1315b) 및 제3메인배압포켓(1315c)에 대한 설명으로 대신한다. 또한, 제1서브베어링돌부(1326a), 제2서브베어링돌부(1326b) 및 제3서브베어링돌부(1326c)에 대하여는 제1메인베어링돌부(1316a), 제2메인베어링돌부(1316b) 및 제3메인베어링돌부(1316c)에 대한 설명으로 대신한다.
하지만, 경우에 따라서는 제1서브배압포켓(1325a), 제2서브배압포켓(1325b) 및 제3서브배압포켓(1325c)은 롤러(134)를 중심으로 제1메인배압포켓(1315a), 제2메인배압포켓(1315b) 및 제3메인배압포켓(1315c)에 각각 비대칭되게 형성될 수 있다. 예를 들어 제1서브배압포켓(1325a)은 제1메인배압포켓(1315a)보다 더 깊게 형성되고, 제2서브배압포켓(1325b)은 제2메인배압포켓(1315b)보다 더 깊게 형성되며, 제3서브배압포켓(1325c)은 제3메인배압포켓(1315c)보다 더 깊게 형성될 수 있다.
제3서브배압포켓(1325c)은 앞서 설명한 제3메인배압포켓(1315c)과 마찬가지로 제2서브배압포켓(1325b)보다 높은 압력, 즉 초토출압을 형성한다. 제3서브배압포켓(1325c)에 대해서는 제3메인배압포켓(1315c)과 함께 나중에 다시 설명한다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 메인배압포켓[(1315a)(1315b)(1315c)]과 서브배압포켓[(1325a)(1325b)(1325c)] 중에서 어느 한쪽 배압포켓만 형성될 수도 있다. 이 경우에는 상대적으로 저유공간과 인접한 서브배압포켓[(1325a)(1325b)(1325c)]이 형성될 수 있다.
또한, 서브부시부(1322)에는 앞서 설명한 제2배압구멍(138b)이 형성된다. 예를 들어 제2배압구멍(138b)의 일단은 회전축(123)의 제1배압구멍(138a)을 향해 서브부시부(1322)의 내주면으로 개구되고, 제2배압구멍(138b)의 타단은 제3서브배압포켓(1325c)에 연통되도록 제3서브배압포켓(1325c)의 바닥면으로 개구될 수 있다. 이에 따라 제1배압구멍(138a)을 통해 회전축(123)의 외주면과 서브부시부(1322)의 내주면 사이로 유입되는 오일은 제2배압구멍(138b)을 통해 제3서브배압포켓(1325c)으로 곧바로 유입되고, 이 오일은 제2배압구멍(138b)을 제외하고는 거의 폐쇄된 제3서브배압포켓(1325c)에서 그 제3서브배압포켓(1325c)을 지나는 해당 베인(135)의 후진시 해당 배압챔버(1344)와 함께 초고압을 형성하게 된다. 이에 대해서는 나중에 다시 설명한다.
한편, 토출구(1313)는 앞서 설명한 바와 같이 메인베어링(131)에 형성될 수 있다. 하지만 토출구(1313)는 서브베어링(132)에 형성되거나 또는 메인베어링(131)과 서브베어링(132)에 각각 형성될 수도 있고, 실린더(133)의 내주면과 외주면 사이를 관통하여 형성될 수도 있다. 본 실시예는 토출구(1313)가 메인베어링(131)에 형성된 예를 도시하고 있다.
토출구(1313)는 앞서 설명한 바와 같이 압축진행방향(또는 롤러의 회전방향)을 따라 기설정된 간격을 두고 복수 개의 토출구(1313a)(1313b)(1313c)가 형성되고, 복수 개의 토출구(1313a)(1313b)(1313c)는 원주방향, 즉 롤러(134)의 회전방향을 따라 기설정된 간격을 두고 배치될 수 있다.
또한, 복수 개의 토출구(1313a)(1313b)(1313c)는 각각 한 개씩으로 형성할 수도 있지만, 본 실시예와 같이 2개 한 쌍씩으로 형성될 수 있다. 예를 들어 토출구(1313)는 근접부(1332a)에서 가장 인접한 토출구부터 제1토출구(1313a), 제2토출구(1313b), 제3토출구(1313c) 순으로 배열될 수 있다. 이에 따라 압축공간(V)은 기준점(P)에 근접할수록 실린더(133)의 내주면(1332)과 롤러(134)의 외주면(1342) 사이의 간격이 좁아지더라도 토출구(1313)의 토출면적을 확보하여 압축된 냉매가 원활하게 토출되면서 과압축 또는/및 압력맥동이 억제될 수 있다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 후술할 베인슬롯(1343a)(1343b)(1343c)이 비등간격으로 형성되는 경우에는 각 압축실(V1)(V2)(V3)의 원주길이가 상이하게 형성되고, 한 개의 압축실에 복수 개의 토출구가 연통되거나 한 개의 토출구에 복수 개의 압축실이 연통될 수도 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 실린더(133)는 메인베어링(131)의 하면에 밀착되어 서브베어링(132)과 함께 메인베어링(131)에 볼트로 체결될 수도 있다. 이에 따라 실린더(133)는 메인베어링(131)에 의해 케이싱(110)에 고정 결합될 수 있다.
실린더(133)는 중앙에 압축공간(V)을 이루도록 빈공간부를 구비한 환형으로 형성될 수 있다. 빈공간부는 메인베어링(131)과 서브베어링(132)에 의해 밀봉되어 앞서 설명한 압축공간(V)이 형성되고, 압축공간(V)에는 후술할 롤러(134)가 회전 가능하게 결합될 수 있다.
실린더(133)는 흡입구(1331)가 외주면에서 내주면으로 관통되어 형성될 수 있다. 하지만 흡입구는 메인베어링(131) 또는 서브베어링(132)을 관통하여 형성될 수도 있다.
흡입구(1331)는 후술할 기준점(P)을 중심으로 원주방향 일측에 형성될 수 있다. 앞서 설명한 토출구(1313)는 기준점(P)을 중심으로 흡입구(1331)의 반대쪽인 원주방향 타측에서 메인베어링(131)에 형성될 수 있다.
실린더(133)의 내주면(1332)은 타원형상으로 형성될 수 있다. 본 실시예에 따른 실린더(133)의 내주면(1332)은 복수 개의 타원, 예를 들어 서로 다른 장단비를 가지는 4개의 타원이 2개의 원점을 갖도록 조합되어 비대칭 타원형상으로 형성될 수 있다.
구체적으로, 본 실시예에 따른 실린더(133)의 내주면(1332)은 후술할 롤러(134)의 중심 또는 롤러(134)의 회전중심(축중심 또는 실린더의 외경중심)(Or)을 제1원점(O), 제1원점(O)에 대해 기준점(P)쪽으로 치우친 제2원점(O')을 가지도록 형성될 수 있다.
제1원점(O)을 중심으로 형성되는 X-Y 평면은 제3사분면(Q3)과 제4사분면(Q4)을 형성하고, 제2원점(O')을 중심으로 형성되는 X-Y 평면은 제1사분면(Q1)과 제2사분면(Q2)을 형성하게 된다. 제3사분면(Q3)은 제3타원에 의해, 제4사분면(Q4)은 제4타원에 의해 각각 형성되고, 제1사분면(Q1)은 제1타원에 의해, 제2사분면(Q2)은 제2타원에 의해 각각 형성된다.
또한, 본 실시예에 따른 실린더(133)의 내주면(1332)은 근접부(1332a), 원접부(1332b) 및 곡면부(1332c)를 포함할 수 있다. 근접부(1332a)는 롤러(134)의 외주면(또는, 롤러의 회전중심)(1341)으로부터 가장 근접하는 부분이고, 원접부(1332b)는 롤러(134)의 외주면(1342)으로부터 가장 멀리 위치하는 부분이며, 곡면부(1332c)는 근접부(1332a)와 원접부(1332b)의 사이를 연결하는 부분이다.
근접부(1332a)는 기준점(P)이라고도 정의할 수 있고, 근접부(1332a)를 중심으로 앞서 설명한 제1사분면(Q1)과 제4사분면(Q4)이 구분될 수 있다. 근접부(1332a)를 중심으로 제1사분면(Q1)에는 흡입구(1331)가, 제4사분면(Q4)에는 토출구(1313)가 양쪽에 각각 형성될 수 있다. 이에 따라 베인(1351)(1352)(1353)이 기준점(P) 지날 때 롤러(1351)(1352)(1353)의 회전방향쪽 압축면은 저압인 흡입압을 받지만 그 반대쪽인 압축배면은 고압인 토출압을 받게 된다. 그러면 롤러(134)가 기준점(P)을 통과하는 과정에서 실린더(133)의 내주면에 접하는 각 베인(1351)(1352)(1353)의 전방면(1351a)(1352a)(1353a)과 배압챔버(1344a)(1344b)(1344c)를 향하는 각 베인(1351)(1352)(1353)의 후방면(1351b)(1352b)(1353b) 사이에서의 가장 큰 변동압력을 받게 되고, 이로 인해 베인(1351)(1352)(1353)의 떨림현상이 크게 발생될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 롤러(134)는 실린더(133)의 압축공간(V)에 회전 가능하게 구비되고, 롤러(134)에는 후술할 복수 개의 베인(1351)(1352)(1353)이 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 삽입될 수 있다. 이에 따라 압축공간(V)에는 복수 개의 베인(1351)(1352)(1353)의 개수만큼의 압축실이 구획되어 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 복수 개의 베인(1351)(1352)(1353)이 3개로 이루어져 압축공간(V)은 3개의 압축실(V1)(V2)(V3)로 구획되는 예를 중심으로 설명한다.
롤러(134)는 앞서 설명한 바와 같이 회전축(123)에서 단일체로 연장되거나 또는 회전축(123)과 별개로 제작되어 후조립될 수 있다. 본 실시예에서는 롤러(134)가 회전축(123)과 후조립되는 예를 중심으로 설명한다.
하지만, 롤러(134)가 회전축(123)에 단일체로 연장되는 경우에도 회전축(123)과 롤러(134)는 본 실시예와 유사하게 형성될 수 있고, 그에 따른 기본적인 작용효과도 본 실시예와 거의 유사할 수 있다. 다만 본 실시예와 같이 롤러(134)가 회전축(123)에 후조립되는 경우에는 롤러(134)는 회전축(123)과 다른 소재, 예를 들어 회전축(123)보다 가벼운 경질소재로 형성될 수 있다. 이 경우 롤러(134)의 가공을 용이하게 하는 동시에 롤러(134)를 포함한 회전체의 무게를 낮춰 압축기 효율을 높일 수 있다.
본 실시예에 따른 롤러(134)는 단일체, 즉 한 개의 롤러본체(미부호)로 이루어진 일체형 롤러로 형성될 수 있다. 하지만 롤러(134)는 반드시 일체형 롤러로 형성될 필요는 없다. 예를 들어 롤러(134)는 복수 개의 롤러본체(미부호)로 분리된 분리형 롤러로 형성될 수도 있다. 이에 대하여는 나중에 다른 실시예로 설명하고, 본 실시예에서는 단일체로 된 일체형 롤러(134)를 중심으로 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 롤러(134)는 그 중심에 축구멍(1341)이 구비되어 환형으로 형성될 수 있다. 예를 들어 롤러(134)는 내주면과 외주면이 구비되고, 롤러(134)의 내주면과 외주면은 각각 원형으로 형성될 수 있다. 다만 롤러(134)의 내주면은 연속면으로 형성되는 반면, 롤러(134)의 외주면은 베인슬롯(1343)의 개구면이 구비되어 불연속면으로 형성될 수 있다. 베인슬롯(1343)은 한 개만 형성될 수도 있고, 복수 개가 형성될 수도 있다. 본 실시예는 복수 개의 베인슬롯(1343a)(1343b)(1343c)이 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 형성된 예를 도시하고 있다. 이에 따라 본 실시예에 따른 롤러(134)의 외주면은 베인슬롯(1343a)(1343b)(1343c)의 개수만큼 불연속면으로 형성될 수 있다.
또한, 롤러(134)의 회전중심(Or)은 회전축(123)의 축중심(미부호)과 동축상에 위치하며, 롤러(134)는 회전축(123)과 함께 동심 회전을 하게 된다. 다만 앞서 설명한 바와 같이 실린더(133)의 내주면(1332)이 특정방향으로 치우친 비대칭 타원형상으로 형성됨에 따라 롤러(134)의 회전중심(Or)은 실린더(133)의 외경중심(Oc)에 대해 편심지게 배치될 수 있다. 이에 따라 롤러(134)의 일측 외주면(1342)이 실린더(133)의 내주면(1332), 정확하게는 근접부(1332a)와 거의 접촉되어 기준점(P)을 형성하게 된다.
기준점(P)은 앞서 설명한 바와 같이 근접부(1332a)에 형성될 수 있다. 이에 따라 기준점(P)을 지나는 가상선은 실린더(133)의 내주면(1332)을 이루는 타원곡선의 단축에 해당할 수 있다.
구체적으로, 롤러(134)는 복수 개의 베인슬롯(1343a)(1343b)(1343c)이 형성되며, 각 베인슬롯(1343a)(1343b)(1343c)마다에는 후술할 베인(1351)(1352)(1353)이 각각 미끄러지게 삽입되어 결합될 수 있다. 복수 개의 베인슬롯(1343a)(1343b)(1343c)은 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 형성되며, 롤러(134)의 외주면(1342)은 반경방향으로 개구된 개구면이 형성되고, 개구면의 반대쪽인 내측단부는 후술할 배압챔버(1344)가 (1344a)(1344b)(1344c)가 각각 구비되어 반경방향으로 막힌 형상으로 형성될 수 있다.
복수 개의 베인슬롯(1343a)(1343b)(1343c)은 압축진행방향(롤러의 회전방향)을 따라 제1베인슬롯(1343a), 제2베인슬롯(1343b), 제3베인슬롯(1343c)이라고 정의되며, 제1베인슬롯(1343a), 제2베인슬롯(1343b), 제3베인슬롯(1343c)은 각각 원주방향을 따라 등간격 또는 비등간격을 두고 서로 동일하게 형성될 수 있다.
예를 들어, 각각의 베인슬롯(1343a)(1343b)(1343c)은 각각 반경방향에 대해 기설정된 각도만큼 경사지게 형성되어, 베인(1351)(1352)(1353)의 길이가 충분히 확보될 수 있다. 이에 따라 실린더(133)의 내주면(1332)이 비대칭 타원형상으로 형성되는 경우에 롤러(134)의 외주면(1342)으로부터 실린더(133)의 내주면(1332)까지의 거리가 멀어지더라도 베인(1351)(1352)(1353)이 베인슬롯(1343a)(1343b)(1343c)으로부터 이탈되는 것을 억제할 수 있고, 이를 통해 실린더(133)의 내주면(1332)에 대한 설계자유도는 물론 롤러(134)에 대한 설계자유도를 높일 수 있다.
베인슬롯(1343a)(1343b)(1343c)이 기울어지는 방향은 롤러(134)의 회전방향에 대해 역방향, 즉 실린더(133)의 내주면(1332)과 접하는 각 베인(1351)(1352)(1353)의 전방면(1351a)(1352a)(1353a)이 롤러(134)의 회전방향 쪽으로 기울어지도록 하는 것이 압축이 빨리 시작될 수 있도록 압축개시각을 롤러(134)의 회전방향 쪽으로 당길 수 있어 바람직할 수 있다.
롤러(134)의 중심부, 즉 베인슬롯(1343)의 내측단에는 배압챔버(1344)가 형성된다. 배압챔버(1344)는 베인슬롯(1343)에서 횡방향으로 연장된다. 이에 따라 배압챔버(1344)는 베인슬롯(1343)과 연통되어 그 베인슬롯(1343)에 미끄러지게 삽입된 베인(135)을 실린더(133)의 내주면(1332)쪽으로 지지하도록 일종의 배압공간을 형성하게 된다.
배압챔버(1344)는 베인슬롯(1343)의 개수만큼 형성된다. 본 실시예에 따른 배압챔버(1344)는 베인슬롯(1343a)(1343b)(1343c)과 같이 3개의 배압챔버(1344a)(1344b)(1344c)로 이루어지고, 이들 3개의 배압챔버(1344a)(1344b)(1344c)는 3개의 베인슬롯(1343a)(1343b)(1343c)과 각각 일대일로 대응하여 형성된다.
복수 개의 배압챔버(1344a)(1344b)(1344c)는 각 베인(1351)(1352)(1353)의 후방측, 즉 베인(1351)(1352)(1353)의 후방면(1351c,1352c,1353c)쪽으로 토출압 또는 중간압의 오일(또는 냉매)이 수용되고, 이 오일(또는 냉매)의 압력에 의해 각각의 베인(1351)(1352)(1353)은 실린더(133)의 내주면을 향해 가압될 수 있다. 이하에서는 베인의 운동방향을 기준으로 실린더의 내주면을 향하는 방향을 전방, 반대쪽을 후방이라고 정의하여 설명할 수 있다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 복수 개의 베인슬롯(1343a)(1343b)(1343c)은 롤러(134)의 회전중심(Or)에 대해 반경방향, 즉 방사상으로 형성될 수도 있다. 이에 따른 작용효과는 복수 개의 베인슬롯(1343a)(1343b)(1343c)이 롤러(134)의 회전중심(Or)에 대해 경사지게 형성되는 후술할 실시예에서와 유사하므로 이에 대한 설명은 후술할 실시예에 대한 설명으로 대신한다.
복수 개의 배압챔버(1344a)(1344b)(1344c)는 메인베어링(131)과 서브베어링(132)에 의해 각각 밀봉되도록 형성될 수 있다. 다시 말해 배압챔버(1344a)(1344b)(1344c)는 각각의 배압포켓(1315)(1325)에 대해 독립적으로 연통될 수도 있고, 배압포켓(1315)(1325)에 의해 서로 연통되도록 형성될 수도 있다. 본 실시예에서는 일부의 배압챔버(1344)가 일부의 배압포켓(1315)(1325)에 의해 서로 연통되는 예를 도시하고 있다.
구체적으로 복수 개의 배압챔버(1344a)(1344b)(1344c)는 각각 축방향을 따라 관통됨에 따라 각 배압챔버(1344a)(1344b)(1344c)의 축방향 일단은 메인배압포켓(1315a)(1315b)(1315c)에 연통되고, 각 배압챔버(1344a)(1344b)(1344c)의 축방향 타단은 서브배압포켓(1325a)(1325b)(1325c)에 연통된다. 이로 인해 각 배압챔버(1344a)(1344b)(1344c)의 내부에는 양쪽 배압포켓(1315)(1325)을 통과하는 오일이 유입되어 채워지게 된다. 이에 따라 이론적으로는 배압챔버(1344)의 내부압력(배압력)은 각 배압포켓(1315)(1325)의 내부압력과 동일하게 이해될 수 있다. 이하에서는 배압력을 배압챔버(1344)의 압력과 베인포켓(1315)(1325)의 압력으로 혼용하여 설명될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 베인(135)은 복수 개의 베인슬롯(1343a)(1343b)(1343c)에 각각 개별적으로 삽입되도록 복수 개로 이루어질 수 있다. 다시 말해 복수 개의 베인(1351)(1352)(1353)은 각각의 베인슬롯(1343a)(1343b)(1343c)에 미끄러지게 삽입될 수 있다. 이에 따라 복수 개의 베인(1351)(1352)(1353)은 각각의 베인슬롯(1343a)(1343b)(1343c)과 대략 동일한 형상으로 형성될 수 있다.
예를 들어, 복수 개의 베인(1351)(1352)(1353)은 롤러(134)의 회전방향을 따라 제1베인(1351), 제2베인(1352), 제3베인(1353)이라고 정의될 수 있다. 제1베인(1351)은 제1베인슬롯(1343a)에, 제2베인(1352)은 제2베인슬롯(1343b)에, 제3베인(1353)은 제3베인슬롯(1343c)에 각각 삽입될 수 있다.
복수 개의 베인(1351)(1352)(1353)은 대략 동일한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어 복수 개의 베인(1351)(1352)(1353)은 각각 대략 직육면체로 형성되되, 실린더(133)의 내주면(1332)과 접하는 베인(1351)(1352)(1353)의 전방면(1351a)(1352a)(1353a)은 원주방향을 따라 곡면으로 형성될 수 있다. 이에 따라 베인(1351)(1352)(1353)의 전방면(1351a)(1352a)(1353a)은 실린더(133)의 내주면(1332)에 선접촉을 하게 되어 마찰손실을 줄일 수 있다.
상기와 같은 하이브리드 실린더가 구비된 베인 로터리 압축기는 다음과 같이 ㄷw작된다.
즉, 구동모터(120)에 전원이 인가되면, 구동모터(120)의 회전자(122)와 회전자(122)에 결합된 회전축(123)이 회전을 하게 되고, 회전축(123)에 결합되거나 일체로 형성된 롤러(134)가 회전축(123)과 함께 회전을 하게 된다.
그러면, 복수 개의 베인(1351)(1352)(1353)은 롤러(134)의 회전에 의해 발생되는 원심력에 의해 각각의 베인슬롯(1343a)(1343b)(1343c)으로부터 인출되어 실린더(133)의 내주면(1332)에 접하게 된다.
그러면, 실린더(133)의 압축공간(V)이 복수 개의 베인(1351)(1352)(1353)에 의해 그 복수 개의 베인(1351)(1352)(1353)의 개수만큼의 압축실(흡입실이나 토출실을 포함)(V1)(V2)(V3)로 구획된다.
그러면, 각각의 압축실(V1)(V2)(V3)은 롤러(134)의 회전을 따라 이동하면서 실린더(133)의 내주면(1332) 형상과 롤러(134)의 편심에 의해 체적이 가변되며, 각각의 압축실(V1)(V2)(V3)로 흡입되는 냉매는 롤러(134)와 베인(1351)(1352)(1353)을 따라 이동하면서 압축되어 각각의 토출구(1313a)(1313b)(1313c)를 통해 케이싱(110)의 내부공간으로 토출되는 일련의 과정을 반복하게 된다.
이때, 압축실에서 압축되는 냉매는 가스반력을 발생시켜 롤러(134)에서 인출된 베인(1351)(1352)(1353)을 베인슬롯의 안쪽으로 밀어내려고 하나, 이 가스반력은 롤러(134)의 회전으로 인해 발생되는 원심력과 베인(1351)(1352)(1353)의 후방면(1351b)(1351b)(1351c)을 지지하는 배압챔버(1344a)(1344b)(1344c)의 배압력에 의해 상쇄되게 된다. 그러면 베인(1351)(1352)(1353)은 그 전방면(1351a)(1352a)(1353a)이 실린더(133)의 내주면(1332)에 접촉된 상태를 유지하면서 압축실(V1)(V2)(V3) 간 누설을 억제할 수 있게 된다.
하지만, 앞서 설명한 바와 같이 본 실시예에 따른 베인 로터리 압축기는, 실린더(133)와 롤러(134) 사이의 기준점(P)에서 흡입구(1331)까지의 구간에서 각 베인(1351)(1352)(1353)의 전방면(1351a)(1352a)(1353a)은 압축압력과 흡입압력을 동시에 받게 된다. 이로 인해 각 베인(1351)(1352)(1353)은 상기의 구간에서 압력불균형으로 인한 베인(1351)(1352)(1353)의 떨림현상이 다른 구간보다 크게 발생될 수 있다. 이러한 베인(1351)(1352)(1353)의 떨림현상으로 인해 압축실 간 누설이 발생되고, 실린더(1333)와 각 베인들(1351)(1352)(1353) 사이에서의 타격소음과 진동이 발생되며, 실린더(133)의 내주면(1332) 또는 각 베인(1351)(1352)(1353)의 전방면((1351a)(1352a)(1353a)이 마모되어 흡입손실과 압축손실이 가중될 수 있다.
이에, 본 실시예에서는 베인(135)을 실린더(133)의 내주면(1332)쪽으로 가세하는 배압포켓(1315)(1325)의 압력을 다양하게 형성하여 베인(135)이 실린더(133)를 향해 안정적으로 지지되도록 할 수 있다. 특히 기준점(P) 주변에서의 배압포켓(1315c)(1315c)은 토출압 또는 토출압보다 높은 압력을 유지하도록 함으로써 기준점(P) 주변을 지나는 베인(135)이 배압력 부족으로 인해 밀리는 것을 저지하여 베인(135)의 떨림현상을 효과적으로 억제할 수 있다.
도 4는 도 2에서 서브베어링과 회전축을 분해하여 보인 사시도이고, 도 5는 도 4의 조립평면도이며, 도 6은 도 5의 "IⅩ-IⅩ"선단면도이고, 도 7은 도 5의 "Ⅹ-Ⅹ"선단면도이며, 도 8은 도 2에서 연통홈의 다른 예를 보인 사시도이다.
다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 메인베어링(131)과 서브베어링(132)에는 각각 메인배압포켓(1315)과 서브배압포켓(1325)이 각각 형성되되, 메인배압포켓(1315)과 서브배압포켓(1325)은 각각 원주방향을 따라 서로 다른 압력을 갖는 복수 개씩의 배압포켓[(1315a)(1315b)(1315c)][(1325a)(1325b)(1325c)]으로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 메인배압포켓(1315)과 서브배압포켓(1325)은 각각 3개씩의 배압포켓들[(1315a)(1315b)(1315c)][(1325a)(1325b)(1325c)]로 이루어지되, 이들 3개씩의 배압포켓[(1315a)(1315b)(1315c)][(1325a)(1325b)(1325c)]은 각각 제1중간압, 제2중간압(또는 제1토출압) 및 초토출압(또는 제2토출압)을 형성할 수 있다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 메인배압포켓(1315)과 서브배압포켓(1325)은 각각 3개보다 더 많은 배압포켓들로 이루어질 수도 있다. 다만 이 경우에도 각각의 배압포켓들은 롤러(134)의 회전방향을 따라 서로 다른 압력, 예를 들어 기준점(P)을 기준으로 롤러(134)의 회전방향을 따라 점차 높은 압력을 가지도록 형성될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 메인배압포켓(1315)과 서브배압포켓(1325)은 후술할 배압통로부(138)를 제외하고는 롤러(134)를 중심으로 서로 대응되게 형성되므로, 이하에서는 서브배압포켓(1325)을 중심으로 설명하고 메인배압포켓(1315)은 서브배압포켓(1325)에 대한 설명으로 대신한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 서브배압포켓(1325)은 제1서브배압포켓(1325a), 제2서브배압포켓(1325b) 및 제3서브배압포켓(1325c)을 포함할 수 있다. 제1서브배압포켓(1325a), 제2서브배압포켓(1325b) 및 제3서브배압포켓(1325c)은 기준점(P)을 시작점으로 하여 롤러(134)의 회전방향을 따라 기설정된 간격을 두고 순서대로 배치될 수 있다.
예를 들어, 제1서브배압포켓(1325a)은 압축공간(V) 중에서 흡입압에서 중간압을 이루는 영역에, 제2서브배압포켓(1325b)은 중간압에서 토출압을 이루는 영역에, 제3서브배압포켓(1325c)은 토출압 또는 초토출압을 이루는 영역에 각각 형성될 수 있다. 이에 따라 제1서브배압포켓(1325a)은 제1중간압을, 제2서브배압포켓(1325b)은 제1중간압보다 높은 제2중간압(또는 제1토출압), 제3서브배압포켓(1325c)은 제2중간압보다 높은 초토출압(또는 제2토출압)을 형성하게 된다.
제1서브배압포켓(1325a)은 구조적으로는 거의 폐쇄공간으로 형성될 수 있다. 예를 들어 제1서브배압포켓(1325a)의 내주측은 제1서브베어링돌부(1326a)에 의해 막혀 케이싱(110)의 내부공간(110a)으로부터 거의 분리되게 된다. 이에 따라 제1서브베어링돌부(1326a)를 넘어 제1서브배압포켓(1325a)으로 유입되는 오일의 압력이 제1중간압으로 감압된다.
또한, 제1서브배압포켓(1325a)의 외주측은 상대적으로 낮은 흡입압 및 제1중간압영역에 배치됨에 따라 제1서브배압포켓(1325a)의 오일이 서브베어링(132)과 롤러(134) 사이의 틈새를 통해 압축공간(V)으로 누설될 수 있다. 이에 따라 제1서브배압포켓(1325a)은 가장 넓은 포켓체적을 구비하면서 포켓압력(배압력)은 가장 낮은 제1중간압을 형성하게 된다. 이하에서 배압포켓이 폐쇄공간을 이룬다는 것은 완전히 밀봉된 폐쇄공간을 의미하는 것은 아니며, 배압포켓과 연통되는 통로를 구체적으로 구비하지 않는 경우를 편의상 폐쇄공간으로 정의하여 설명한다. 따라서 후술할 제2서브배압포켓(1325b)과 같이 배압포켓과 연통되는 연통유로를 구체적으로 구비하는 경우를 편의상 개방공간으로 정의하여 설명한다.
제2서브배압포켓(1325b)은 개방공간으로 형성될 수 있다. 예를 들어 제2서브배압포켓(1325b)의 내주측은 제2서브베어링돌부(1326b)의 높이가 낮거나 연통유로(미부호)가 구비되어 회전축(123)을 급유통로(125)를 통해 케이싱(110)의 내부공간(110a)에 대해 개방되게 된다. 이에 따라 제2서브배압포켓(1325b)은 개방공간을 형성하면서 제1중간압보다는 높은 제2중간압(또는 제1토출압)을 형성하게 된다.
제3서브배압포켓(1325c)은 반폐쇄공간으로 형성될 수 있다. 예를 들어 제3서브배압포켓(1325c)의 내주측은 제3서브베어링돌부(1326c)에 의해 막혀 케이싱(110)의 내부공간(110a)에 대해 폐쇄될 수 있다. 하지만 제3서브배압포켓(1325c)은 앞서 설명한 바와 같이 후술할 배압통로부(138)를 통해 회전축(123)의 급유통로(125)에 직접 연통되어 구조적으로는 케이싱(110)의 내부공간(110a)에 대해 완전한 폐쇄공간을 형성하지는 않게 된다.
다만, 제3서브배압포켓(1325c)은 토출압영역에 형성되며, 내주측은 제3서브베어링돌부(1326c)에 의해 막히더라도 배압통로부(138)의 내경이 작아 실질적으로는 폐쇄공간을 형성하는 것으로 이해될 수 있다. 이에 따라 제3서브배압포켓(1325c)은 반폐쇄공간을 형성하면서 제2중간압(또는 제1토출압)보다 높은 초토출압(제2토출압)을 형성하게 된다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 제3서브배압포켓(1325c)의 체적은 제1서브배압포켓(1325a)의 체적은 물론 제2서브배압포켓(1325b)의 체적보다 작게 형성될 수 있다. 이에 따라 제3서브배압포켓(1325c)의 내부압력은 제2서브배압포켓(1325b)의 내부압력보다 높은 압력을 형성하는데 유리할 수 있다.
제1서브배압포켓(1325a)의 원호길이(L1)는 가장 길고, 제3서브배압포켓(1325c)의 원호길이(L3)는 가장 짧게 형성될 수 있다. 다시 말해 제3서브배압포켓(1325c)의 원호길이(L3)는 제1서브배압포켓(1325a)의 원호길이(L1)보다는 짧고, 제2서브배압포켓(1325b)의 원호길이(L2)보다는 짧거나 같게 형성될 수 있다. 이에 따라 베인(135)이 초토출압의 배압력을 받는 구간이 과도하게 길어지는 것을 억제할 수 있다. 이를 통해 기준점(P) 부근에서 발생되는 베인(135)과 실린더(133) 사이에서의 떨림현상을 억제하면서도 그 구간에서의 마찰손실이 증가하는 것도 효과적으로 억제할 수 있다.
예를 들어, 기준점(P)을 0°라고 하면, 제1서브배압포켓(1325a)은 대략 0°부근에서 대략 150°부근까지, 제2서브배압포켓(1325b)은 대략 160°에서 260°부근까지, 제3서브배압포켓(1325c)은 대략 270°에서 350°부근까지의 구간을 가지도록 형성될 수 있다. 그러면 본 실시예와 같이 베인(135) 또는 베인슬롯(1343)이 롤러(134)의 회전중심(Or)을 지나는 반경방향에 대해 기설정된 각도만큼 기울어진 경우에도 해당 베인(135)이 기준점(P)을 지나는 동안에는 그 해당 베인(135)이 속한 배압챔버(1344)가 제3서브배압포켓(1325c)과 연통되게 된다. 그러면 해당 베인(135)의 후방면(1351b)(1352b)(1353b)은 제3서브배압포켓(1325c)의 압력, 즉 초토출압에 해당하는 배압력을 받게 되어 해당 베인(135)의 전방면(1351a)(1352a)(1353a)은 기준점(P) 부근에서의 높은 토출압을 이기고 실린더(133)의 내주면(1332)에 긴밀하게 밀착된다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 제3서브배압포켓(1325c)의 반경방향폭(이하 폭과 혼용)(미부호)이 다른 서브배압포켓(1325a)(1325b)의 반경방향폭(미부호)보다 작게 형성될 수도 있고, 제3서브배압포켓(1325c)의 축방향깊이(이하 깊이와 혼용)(H3)가 다른 서브배압포켓(1325a)(1325b)의 축방향깊이(H1)(H2)보다 작게 형성될 수도 있다. 또한, 이들 제3서브배압포켓(1325c)의 길이(L3) 및/또는 제3서브배압포켓(1325c)의 폭(미부호) 및/또는 깊이(H3)를 다른 배압포켓(1325a)(1325b)의 그것들(L1,L2)(미부호)(H1,D2)보다 가장 작게 형성될 수도 있다. 본 실시예에서는 제3서브배압포켓(1325c)의 길이(L3), 폭(미부호) 및 깊이(H3)가 다른 서브배압포켓(1325a)(1325b)의 길이(L1,L2), 폭(미부호) 및 깊이(H1,D2)보다 가장 작게 형성된 예를 도시하고 있다.
이에 따라, 제3서브배압포켓(1325c)의 체적은 제1서브배압포켓(1325a)의 체적은 물론 제2서브배압포켓(1325b)의 체적보다도 작게 형성될 수 있다. 이를 통해 앞서 설명한 바와 같이 제3서브배압포켓(1325c)의 압력이 제1서브배압포켓(1325a)의 내부압력은 물론 제2서브배압포켓(1325b)의 내부압력보다 높은 압력을 유지하는데 유리할 수 있다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 제3서브배압포켓(1325c)의 길이(L3), 폭(미부호) 및 깊이(H3)가 반드시 다른 서브배압포켓(1325a)(1325b)의 길이(L1,L2), 폭(미부호) 및 깊이(H1,D2)보다 가장 작게 형성될 필요는 없다. 예를 들어 제3서브배압포켓(1325c)의 길이(L3), 폭(미부호) 및 깊이(H3)가 적어도 이웃하는 제2서브배압포켓(1325b)의 길이(L2), 폭(미부호) 및 깊이(H2)와 동일하거나 약간 크게 형성될 수도 있다.
이 경우에도 제2서브배압포켓(1325b)은 내주측이 개방되거나 또는 연통유로(미부호)가 형성되어 소위 개방공간을 형성하게 된다. 반면 제3서브배압포켓(1325c)은 앞서 설명한 배압통로부(138)에 의해 케이싱(110)의 내부공간(110a)과 연통되어 반폐쇄공간을 형성하나, 도 5와 같이 배압통로부(138)의 내경이 작고 베인(135)의 왕복운동시 그 베인(135)에 의해 막히면서 실질적으로는 폐쇄공간을 형성함에 따라 제3서브배압포켓(1325c)은 제2서브배압포켓(1325b)보다 높은 압력을 형성할 수 있다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 제3서브배압포켓(1325c)은 앞서 설명한 바와 같이 배압통로부(138)를 통해 케이싱(110)의 내부공간(110a), 정확하게는 회전축(123)의 내부통로인 급유통로(125)에 연통된다. 이에 따라 회전축(123)의 급유통로(125)를 통해 흡상되는 오일의 일부가 배압통로부(138)를 통해 제3서브배압포켓(1325c)으로 직접 유입되게 된다.
배압통로부(138)는 제1배압구멍(138a), 제2배압구멍(138b) 및 연통홈(138c)을 포함한다. 제1배압구멍(138a)은 회전축(123)을 관통하여 형성되고, 제2배압구멍(138b)은 서브베어링(132)을 관통하여 형성된다. 제1배압구멍(138a)과 제2배압구멍(138b)은 주기적으로 연통될 수도 있고, 연통홈(138c)을 통해 연속으로 연통될 수도 있다. 본 실시예는 제1배압구멍(138a)과 제2배압구멍(138b)이 주기적으로 연통되는 예를 먼저 설명하고 연속으로 연통되는 예에 대해서는 나중에 설명한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 제1배압구멍(138a)은 회전축(123)의 내주면을 이루는 급유통로(125)의 내주면에서 회전축(123)의 외주면으로 관통되는 것으로, 제3급유구멍으로 이해될 수도 있다. 다시 말해 회전축(123)에는 앞서 설명한 바와 같이 제1급유구멍(126a), 제2급유구멍(126b) 및 제1배압구멍(138a)이 축방향을 따라 기설정된 간격을 두고 형성된다. 제1급유구멍(126a)은 메인베어링구멍(1312a)을 향해 반경방향으로 관통되고, 제2급유구멍(126b)과 제1배압구멍(138a)은 각각 서브베어링구멍(1322a)을 향해 반경방향으로 관통된다. 제1배압구멍(138a)은 제2급유구멍(126b)보다 낮은 위치에서 제2배압구멍(138b)과 연통되도록 형성된다.
제1배압구멍(138a)은 원주방향을 따라 한 개만 형성될 수도 있고, 복수 개가 형성될 수도 있다. 본 실시예에서는 제1배압구멍(138a)이 한 개만 형성된 예를 도시하고 있다. 하지만 제1배압구멍(138a)이 복수 개가 형성되는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
제1배압구멍(138a)은 제1급유구멍(126a) 및/또는 제2급유구멍(126b)보다 작거나 같게 형성될 수 있다. 예를 들어 제1배압구멍(138a)의 내경(D31)은 배압통로부(138)를 통과하는 오일이 감압되지 않는 범위내에서 제1급유구멍(126a)의 내경(D1) 및/또는 제2급유구멍(126b)의 내경(D2)보다 작게 형성될 수 있다. 이에 따라 급유통로(125)를 통해 흡상되는 오일이 제1급유구멍(126a)이나 제2급유구멍(126b)에 도달하기 전에 제1배압구멍(138a)을 통해 과도하게 유출되어 다른 배압포켓에서의 오일부족이 발생되는 것을 억제할 수 있다.
본 실시예와 같이 제1배압구멍(138a)의 내경(D31)이 제1급유구멍(126a)의 내경(D1) 및/또는 제2급유구멍(126b)의 내경(D2)보다 작게 형성됨에 따라 제1급유구멍(126a)의 내경(D1)이나 제2급유구멍(126b)의 내경(D2)이 배압통로부(138)의 내경(D3)보다 커지게 된다. 이에 따라 급유통로(125)를 통해 흡상되는 오일이 제1,2급유구멍(126a,126b)을 통해 제1,2메인배압포켓(1315a,13125b)과 제1,2서브배압포켓(1325a,1325b)으로 충분하게 공급될 수 있다. 이를 통해 제1메인배압포켓(1315a)이나 제2메인배압포켓(1315b) 또는 제1서브배압포켓(1325a)이나 제2서브배압포켓(1325b)에서의 오일부족으로 인한 배압력부족이 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있다. 이와 동시에 메인베어링면(1312b) 및/또는 서브베어링면(1322b)에서의 오일부족으로 인한 마찰손실이 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 제1배압구멍(138a)은 제2급유구멍(126b)과 동일원주상에 형성될 수도 있지만, 가능한 한 제2급유구멍(126b)과는 다른 높이에 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어 제1배압구멍(138a)은 제2급유구멍(126b)보다 낮은 위치, 즉 회전축(123)의 하단쪽에 위치하도록 형성될 수 있다. 이에 따라 제1배압구멍(138a)이 제2급유구멍(126b)에 비해 케이싱(110)의 저유공간(110b)으로부터 더 가깝게 위치하게 된다.
그러면 급유통로(125)를 통해 흡상되는 오일은 제2급유구멍(126b)에 앞서 제1배압구멍(138a)으로 유입되어 다른 배압포켓(1315a,1325a)(1315b,1325b)보다 제3메인배압포켓(1315c)과 제3서브배압포켓(1325c)으로 공급될 수 있다. 이를 통해 초기기동시 기준점(P) 부근에서 베인(135)이 실린더(133)로부터 이격되는 것을 억제하여 초기기동불량을 방지할 수 있다. 이에 따라 압축기를 냉난방기의 적용시 냉난방효과가 지연되는 것을 방지할 수 있다.
이와 동시에 제1배압구멍(138a)과 제2급유구멍(126b)이 동일원주상에 형성될 경우 회전축(123)의 강성저하를 발생할 수 있으나, 제1배압구멍(138a)과 제2급유구멍(126b)이 축방향으로 이격됨에 따라 회전축(123)의 강성저하를 억제하여 신뢰성을 높일 수 있다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 제2배압구멍(138b)은 제3서브배압포켓(1325c)과 서브베어링(132)의 내주면 사이를 관통하도록 형성될 수 있다. 예를 들어 제2배압구멍(138b)의 일단은 제3서브배압포켓(1325c)의 바닥면으로 개구되고, 제2배압구멍(138b)의 타단은 서브베어링구멍(1322a)의 내주면을 이루는 서브베어링면(1322b)으로 개구된다. 이에 따라 제3서브배압포켓(1325c)은 제2배압구멍(138b)을 통해 제1배압구멍(138a)과 연통될 수 있다.
제2배압구멍(138b)은 제1배압구멍(138a)보다 작거나 같게 형성될 수 있다. 예를 들어 제2배압구멍(138b)의 내경(D32)은 제1배압구멍(138a)의 내경(D31)과 같게 형성될 수 있다. 다시 말해 제2배압구멍(138b)의 내경(D32)은 제1급유구멍(126a)의 내경(D1) 및/또는 제2급유구멍(126b)의 내경(D2)보다 작게 형성될 수 있다. 이에 따라 제3서브배압포켓(1325c)으로 유입된 오일이 베인(135)의 후진시 제2배압구멍(138b) 및 제1급유구멍(138a)을 통해 쉽게 유출되는 것을 억제하여 제3서브배압포켓(1325c)의 배압력을 충분하게 유지할 수 있다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 제2배압구멍(138b)의 내경(D32)은 제1배압구멍(138a)의 내경(D31)보다 크게 형성될 수도 있다. 다시 말해 제1배압구멍(138a)의 내경(D31)은 제2배압구멍(138b)의 내경(D32)보다는 크고 제1,2급유구멍(126a)(126b)의 내경(D1)(D2)보다는 작게 형성될 수 있다.
이 경우에는 급유통로(125)를 통해 흡입되는 오일의 일부가 제1배압구멍(138a)을 통해 서브베어링(132)의 내주면과 회전축(123)의 외주면 사이로 흘러나가고, 이 오일의 일부는 다시 제2배압구멍(138b)을 통해 제3서브배압포켓(1325c)으로 안내되는 한편 나머지 오일은 서브베어링(132)의 내주면과 회전축(123)의 외주면 사이를 윤활하게 된다. 이에 따라 오일이 제3서브배압포켓(1325c)으로도 충분하게 공급되는 동시에 서브베어링(132)의 내주면과 회전축(123)의 외주면 사이의 서브베어링면(1322b)도 효과적으로 윤활할 수 있다.
또한, 제2배압구멍(138b)은 제3서브배압포켓(1325c)의 중앙을 관통하여 형성될 수도 있고, 편심진 위치를 관통하여 형성될 수도 있다. 본 실시예는 제2배압구멍(138b)이 제3서브배압포켓(1325c)의 중심에서 한쪽으로 편심진 위치, 정확하게는 기준점(P)쪽으로 편심진 위치에서 서브베어링면(1322b)으로 관통하도록 형성된 예를 도시하고 있다.
다시 말해, 제2급유구멍은 베인(135)의 왕복운동시 그 베인(135)과 간헐적으로 중첩되는 위치에 형성되며, 제2급유구멍(138b)의 내경(D32)은 베인(135)의 폭(t)보다 작게 형성될 수 있다. 이에 따라 도 3 및 도 5와 같이 제3서브배압포켓(1325c)을 통과하는 베인(135)이 압축공간(V)으로부터 상대적으로 높은 가스반발력을 받는 위치, 다시 말해 제3토출구(1313c)에 근접한 위치에서 제2배압구멍(138b)을 가릴 수 있다. 이를 통해 베인(135)이 제3토출구(1313c)에 가장 인접한 위치에서 제3서브배압포켓(1325c)이 폐쇄공간을 형성하면서 높은 배압력을 형성할 수 있게 된다. 만약 제2배압구멍(138b)이 제3서브배압포켓(1325c)의 중앙에 형성되거나 또는 본 실시예와 반대쪽에 형성되는 경우에는 베인(135)이 제3토출구(1313c)에 가장 인접한 위치에서 제2배압구멍(138b)이 열리면서 제3서브배압포켓(1325c)이 폐쇄공간을 형성하지 못할 수 있다. 그러면 베인(135)이 제3토출구(1313c)에 근접한 위치에서 제3서브배압포켓(1325c)의 배압력이 낮아져 베인(135)을 효과적으로 지지하지 못할 수 있다.
또한, 제2배압구멍(138b)은 사선으로 경사지게 형성될 수 있다. 이에 따라 제1배압구멍(138a)을 통과하는 오일이 막힘 없이 제3서브배압포켓(1325c)으로 원활하게 진입할 수 있다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 제2배압구멍(138b)은 절곡되어 형성될 수도 있다. 예를 들어 제2배압구멍(138b)은 제1통공부(미도시)가 제3서브배압포켓(1325c)에서 축방향으로 연장되고, 2통공부(미도시)가 서브베어링(132)의 외주면에서 제1통공부를 거쳐 서브베어링구멍(1322a)의 내주면으로 관통될 수 있다. 이 경우에는 배압통로부(138)가 일종의 오일저장공간으로 작용하면서 압축기의 정지시에도 일정량의 오일이 배압통로부(138)에 저장되었다가 재기동시 신속하게 제3서브배압포켓(1325c)으로 공급되거나 또는 서브베어링면(1322b)을 윤활할 수 있다.
본 실시예에 따른 연통홈(138c)은 제1배압구멍(138a)과 제2배압구멍(138b)의 사이에 형성된다. 이에 따라 제1배압구멍(138a)과 제2배압구멍(138b)은 연통홈(138c)을 통해 서로 연통될 수 있다.
연통홈(138c)은 제1배압구멍(138a)의 외측단과 이를 마주보는 제2배압구멍(138b)의 내측단 중에서 적어도 어느 한쪽에 형성될 수 있다. 다시 말해 연통홈(1413)은 회전축(123)의 외주면과 이를 마주보는 서브베어링(132)의 내주면을 이루는 서브베어링면(1322b) 중에서 적어도 어느 한쪽에 형성될 수 있다. 본 실시예는 연통홈(138c)이 제2배압구멍(138b)의 내측단, 즉 서브베어링면(1322b)에 형성된 예를 도시하고 있다. 하지만 연통홈(138c)이 회전축(123)의 외주면에 형성되거나 또는 회전축(123)의 외주면과 서브베어링면(1322b)에 각각 형성될 수도 있다.
다만, 연통홈(138c)이 서브베어링(132)에 형성되는 경우에는 앞서 설명한 바와 같이 서브베어링면(1322b)에 기설정된 깊이만큼 함몰지게 형성될 수도 있다. 하지만 서브베어링면(1322b)에는 부시베어링으로 된 베어링(미도시)이 삽입될 수 있다. 이 경우에는 연통홈(138c)이 서브베어링면(1322b)에 직접 형성될 수도 있지만 서브베어링면(1322b)에 삽입되는 베어링(미도시)을 관통하여 연통홈으로 형성될 수 있다. 이하에서는 편의상 서브베어링면(1322b)에 연통홈(138c)이 형성되는 것으로 설명한다. 이는 나중에 다른 실시예로 설명될 제2연통홈(1382c)도 메인베어링면(1312b)에 형성되는 것으로 설명한다.
도 4와 같이 연통홈(138c)은 원주방향으로 긴 원호 형상으로 형성될 수 있다. 이 경우 연통홈(138c)은 원주방향으로 동일한 폭과 깊이로 형성될 수도 있고, 중앙은 깊고 양단은 얕게 형성될 수 있다. 다시 말해 연통홈(138c)이 서브베어링면(1322b)에 함몰지게 형성되는 경우에는 앞서 설명한 바와 같이 연통홈(138c)의 폭 또는 깊이가 중앙은 크고 양단은 작게 형성될 수 있다. 하지만 연통홈(138c)이 서브베어링면(1322b)에 삽입되는 베어링(미도시)을 관통하여 형성되는 경우에는 연통홈(138c)은 원주방향으로 동일한 폭과 깊이로 형성되는 것으로 이해될 수 있다.
다만, 본 실시예에서는 연통홈(138c)이 서브베어링면(1322b)에 형성되는 것으로 예를 들어 설명하고 있으므로, 연통홈(138c)은 중앙의 폭과 깊이가 양단의 폭과 깊이보다 크게 형성되는 것으로 이해될 수 있다. 이 경우 연통홈(138c)을 원호형으로 용이하게 가공할 수 있을 뿐만 아니라 오일이 제2배압구멍(138b)으로 보다 원활하게 안내될 수 있다.
연통홈(138c)이 원호 형상으로 형성되는 경우 그 연통홈(138c)의 원호길이는 제1배압구멍(138a)의 내경(D31)보다는 크게 형성되되, 제1배압구멍(138a)과 주기적으로 연통되도록 형성될 수 있다. 예를 들어 연통홈(138c)의 원호길이는 제1배압구멍(138a)과 연결되어 합한 원주각이 적어도 360°보다는 작게, 즉 180°보다는 작게 형성될 수 있다. 이에 따라 연통홈(138c)이 제1배압구멍(138a)과 연속적으로 연통되지 않고 주기적으로 연통될 수 있다. 이를 통해 압축기의 운전중에 연통홈(138c)이 제1배압구멍(138a)과 연통되지 않는 구간(회전각)에서는 배압통로부(138)가 주기적으로 막히게 된다. 그러면 제3서브배압포켓(1325c)이 폐쇄공간을 형성하면서 제3서브배압포켓(1325c)에서의 오일유출을 최소화하여 높은 배압력을 유지할 수 있고, 이를 통해 베인을 더욱 안정적으로 지지할 수 있다.
하지만, 연통홈(138c)은 원형으로 형성될 수도 있다. 연통홈(138c)은 원주방향을 따라 동일한 깊이로 형성될 수 있다. 이에 따라 연통홈(138c)은 회전축(123)의 회전시에도 제1배압구멍(138a)과 제2배압구멍(138b)은 연속으로 연통될 수 있다.
다만, 연통홈(138c)이 원형인 경우에는 서브베어링(132)의 내주면보다는 회전축(123)의 외주면에 형성하는 것이 가공측면에서 유리할 수 있다. 다시 말해 서브베어링면(1322b)에는 부시베어링으로 된 베어링(미도시)이 삽입됨에 따라 서브베어링(132)의 내주면, 즉 서브베어링면(1322b)에는 연통홈을 원형으로 형성하기가 곤란하다. 이에 도 8과 같이 연통홈(138c)은 회전축(123)의 외주면을 따라 원주방향으로 연장되어 원형으로 형성될 수 있다.
상기와 같이 연통홈(138c)이 원형으로 형성되어 제1배압구멍(138a)과 연속적으로 연통되게 되면 제1배압구멍(138a)을 통과한 오일이 연통홈(138c)을 통해 제2배압구멍(138b)으로 연속하여 공급되고, 이 오일은 제3서브배압포켓(1325c)으로 중단없이 연속으로 공급될 수 있다. 이에 따라 제3서브배압포켓(1325c), 더 정확하게는 해당 배압챔버(1344)에서의 오일부족으로 인한 배압력 약화를 미연에 방지할 수 있다.
한편, 앞서 설명한 바와 같이 메인베어링(131)에도 제1메인배압포켓(1315a)과 제2메인배압포켓(1315b) 외에 제3메인배압포켓(1315c)이 더 구비될 수 있다. 이들 제1메인배압포켓(1315a), 제2메인배압포켓(1315b) 및 제3메인배압포켓(1315c)은 제1서브배압포켓(1325a), 제2서브배압포켓(1325b) 및 제3서브배압포켓(1325c)과 대칭되게 형성될 수 있다. 다만 제3메인배압포켓(1315c)은 제3서브배압포켓(1325c)과 달리 급유통로(125)에 직접 연통되는 배압통로부(138)가 별도로 구비되지 않고, 제3서브배압포켓(1325c)으로 유입되는 오일이 배압챔버(1344)를 통해 제3메인배압포켓(1315c)으로 이동하도록 형성될 수 있다.
이들 제1메인배압포켓(1315a), 제2메인배압포켓(1315b) 및 제3메인배압포켓(1315c)은 그 배압포켓을 통과하는 해당 배압챔버(1344)에 의해 제1서브배압포켓(1325a), 제2서브배압포켓(1325b) 및 제3서브배압포켓(1325c)에 각각 연통될 수 있다. 이에 따라 각각의 베인(135)은 각 배압포켓(1315)(1325)의 압력과 동일한 압력으로 정의되는 각 배압챔버(1344)의 배압력에 의해 실린더(133)를 향해 가압되고, 베인(135)의 전방면(1351a)(1352a)(1353a)이 실린더(133)의 내주면(1332)에 미끄럼 접촉하게 된다.
상기와 같이 본 실시예에 따른 베인 로터리 압축기에서 배압통로부의 작용효과는 다음과 같다. 도 9는 본 실시예에 따른 로터리 압축기에서 배압포켓으로 오일이 공급되는 과정을 보인 단면도이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 베인 로터리 압축기는 메인베어링(131) 및/또는 서브베어링(132)에 롤러(134)의 회전방향을 따라 서로 다른 배압력을 갖는 복수 개의 배압포켓(1315)(1325)이 각각 형성되되, 제3토출구(1313c)로부터 가장 인접한 제3메인배압포켓(1315c) 및 제3서브배압포켓(1325c)은 다른 배압포켓(1315)(1325)보다 더 높은 압력을 형성할 수 있다.
다시 말해, 제3서브배압포켓(1325c)은 배압통로부(138)를 통해 회전축(123)의 급유통로(125)에 직접 연결됨에 따라 급유통로(125)를 따라 흡상되는 오일의 일부가 배압통로부(138)를 통해 제3서브배압포켓(1325c)으로 곧바로 유입된다. 이에 따라 제3서브배압포켓(1325c)과 이에 연통되는 제3메인배압포켓(1315c)의 오일은 원심력에 의한 압력상승과 폐쇄된 공간에서의 압력상승으로 인해 토출압(제1토출압)보다 높은 초토출압(제2토출압)을 형성하게 된다.
그러면 기준점(P)을 통과하는 베인(135)의 후방면(1351b)(1352b)(1353b)에는 제3메인배압포켓(1315c) 및/또는 제3서브배압포켓(1325c)을 통해 해당 배압챔버(1344)으로부터 전달되는 초토출압(제2토출압)의 높은 배압력을 받게 된다.
그러면 기준점(P)을 지나는 베인(135)은 제3메인배압포켓 및 제3서브배압포켓으로 인해 높은 배압력을 받아 실린더(133)의 내주면(1332)을 향해 가압되고, 그러면 기준점(P) 부근을 지나는 각 베인(135)의 전방면(1351a)(1352a)(1353a)이 실린더(133)의 내주면(1332)에 밀착되어 베인(135)의 떨림현상이 억제될 수 있다. 이를 통해 기준점(P) 주변에서의 실린더(133)의 내주면(1332) 또는 베인(135)의 전방면(1351a)(1352a)(1353a)이 마모되는 것을 억제할 수 있고, 기준점(P) 주변에서의 진동소음을 줄이는 동시에 압축실 간 누설을 억제하여 압축효율이 향상될 수 있다.
또한, 베인(135)의 떨림현상은 압축기의 초기기동시 더욱 심하게 발생될 수 있으나, 급유통로(125)의 하단부에서 연통되는 배압통로부(138)를 통해 오일이 기준점(P) 주변의 제3서브배압포켓(1325c)으로 신속하게 공급됨에 따라 압축기의 기동초기에도 기준점 부근에서의 베인이 실린더에 밀착되도록 할 수 있다. 이를 통해 초기기동불량을 억제하여 압축기 효율을 높일 수 있고, 이를 냉난방기에 적용시 냉난방효과가 신속하게 발휘되어 신뢰성을 높일 수 있다.
이는 도 10에 도시된 그래프를 통해서도 확인할 수 있다. 도 10은 본 실시예에 따른 베인 로터리 압축기의 회전각별 베인접촉력을 종래와 비교하여 보인 그래프이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 회전축(123)의 회전각이 대략 240°부근까지는 베인접촉력[N]이 기준값인 영(zero)을 상회하여 베인(135)의 전방면(1351a)(1352a)(1353a)은 실린더(133)의 내주면(1332)에 거의 접촉된 상태를 유지할 수 있다. 하지만 회전축(123)의 회전각이 대략 240°를 지나서부터는 베인접촉력[N]이 급격하게 낮아질 수 있다. 이는 앞서 설명한 바와 같이 기준점(P) 부근에서의 압축실(V3)의 압력이 크게 상승하기 때문이다.
종래(일점쇄선으로 표시)에는 기준점(정확하게는 제3토출구)(P)으로부터 가장 인접한 위치에서도 메인배압포켓(1315)과 서브배압포켓(1325)이 토출압(제1토출압) 또는 토출압보다 낮은 제2중간압을 형성하게 되어 베인접촉력[N]이 기준값(0)보다 낮아지게 된다. 이로 인해 종래에는 기준점(P) 부근에서 베인(135)의 전방면(1351a)(1352a)(1353a)이 실린더(133)의 내주면(1332)으로부터 이격되어 베인(135)의 떨림현상 및 압축실 간 누설이 발생될 수 있다.
하지만, 본 실시예(실선으로 표시)에서는 앞서 설명한 바와 같이 제3토출구(1313c)로부터 가장 인접한 위치에 초토출압(제2토출압)을 이루는 메인배압포켓(1315)과 서브배압포켓(1325)이 형성됨에 따라, 회전축(123)의 회전각이 대략 240°를 지나서도 베인접촉력[N]이 기준값(0)보다 큰 값을 유지하게 된다. 이를 통해 본 실시예에서는 기준점(P) 부근에서도 베인(135)의 전방면(1351a)(1352a)(1353a)이 실린더(133)의 내주면(1332)에 접촉된 상태를 유지하여 베인(135)의 떨림현상 및 압축실 간 누설을 억제할 수 있다.
본 실시예에 따른 로터리 압축기는, R32, R410a, CO2와 같은 고압 냉매를 사용하는 경우에 앞서 설명한 효과를 더욱 기대할 수 있다.
한편, 배압통로부에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.
즉, 전술한 실시예에서는 배압통로부가 서브베어링과 회전축을 연속으로 관통하여 형성되는 것이나, 경우에 따라서는 서브베어링만 관통하여 형성될 수도 있다.
도 11은 도 2에서 배압통로부의 다른 실시예를 보인 사시도이고, 도 12는 도 11의 조립단면도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 베인 로터리 압축기의 기본적인 구성 및 그에 따른 작용 효과는 전술한 실시예와 거의 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 전술한 실시예에 대한 설명으로 대신한다. 예를 들어 본 실시예에 따른 베인 로터리 압축기에서 압축부를 이루는 메인베어링(131), 서브베어링(132), 실린더(133), 롤러(134) 및 베인(135)의 기본적인 구성은 전술한 실시예와 거의 동일하다.
또한, 서브베어링(132)의 서브슬라이딩면(1321a)에는 제1서브배압포켓(1325a), 제2서브배압포켓(1325b) 및 제3서브배압포켓(1325c)이 기준점(P)을 시작점으로 하여 롤러(134)의 회전방향을 따라 순서대로 배치된다. 제1서브배압포켓(1325a)은 흡입압영역에서 중간압영역에 걸쳐 형성되고, 제2서브배압포켓(1325b)은 중간압영역에서 토출압영역에 걸쳐 형성되며, 제3서브배압포켓(1325c)은 토출압을 이루는 케이싱(110)의 내부공간(110a)에 직접 연통되도록 배압통로부(138)에 연결되어 토출압영역에 형성된다. 이에 따라 제1서브배압포켓(1325a)은 제1중간압을, 제2서브배압포켓(1325b)은 제1중간압보다 높은 제2중간압(또는 제1토출압)을, 제3서브배압포켓(1325c)은 제2중간압보다 높은 초토출압(또는 제2토출압)을 각각 형성하게 된다.
다만, 본 실시예에 따른 배압통로부(138)는 제3서브배압포켓(1325c)이 케이싱(110)의 내부공간(110a)에 직접 연결되도록 서브베어링(132)을 관통하여 형성될 수 있다. 예를 들어 배압통로부(138)는 한 개의 관통구멍으로 이루어지며, 배압통로부(138)의 상단은 제3서브배압포켓(1325c)의 바닥면을 관통하여 제3서브배압포켓(1325c)에 연통되고, 배압통로부(138)의 하단은 서브베어링(132)의 하단, 즉 서브슬라이딩면(1321a)의 반대면을 이루는 서브플레이트부(1321)의 하면까지 관통되어 케이싱(110)의 저유공간(110b)에 잠기도록 형성될 수 있다.
배압통로부(138)는 제3서브배압포켓(1325c)의 중심으로부터 기준점(P)에 근접한 쪽으로 편심지게 형성될 수 있다. 이에 따른 작용효과는 전술한 실시예에서의 작용효과와 동일하다.
배압통로부(138)의 내경(D33)은 전술한 실시예와 같이 제1급유구멍(126a)의 내경(D1) 및 제2급유구멍(126b)의 내경(D2)보다 작게 형성될 수 있다. 이에 따른 작용효과는 전술한 실시예에서의 작용효과와 거의 유사하다. 다만 전술한 실시예에서는 배압통로부(138)가 회전축(123)의 급유통로(125)에 연통됨에 따라 회전축(123)의 회전시 발생되는 원심력을 이용하여 오일이 펌핑되는 것이나, 본 실시예는 케이싱(110)의 내부공간(110a)의 압력을 이용하여 오일이 공급되도록 하는 것이다. 이에 따라 배압통로부(138)의 내경(D33)은 전술한 도 4의 실시예에서의 배압통로부(138)의 내경(D31)(D32)보다는 다소 크게 형성되는 것이 급유측면에서 유리할 수 있다.
하지만, 이 경우에도 배압통로부(138)의 내경(D33)이 과도하게 크게 형성되는 경우, 예를 들어 제1급유구멍(126a)의 내경(D1) 및 제2급유구멍(126b)의 내경(D2)보다 크거나 같게 형성될 경우에는 제3서브배압포켓(1325c)의 오일이 베인의 후진시 배압통로부(138)로 유출되어 충분한 제2토출압을 형성하는데 불리할 수 있다. 이에 따라 본 실시예에서도 배압통로부(138)의 내경(D33)은 제1급유구멍(126a)의 내경(D1) 및/또는 제2급유구멍(126b)의 내경(D2)보다 작게 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
상기와 같이 배압통로부(138)가 서브베어링(132)을 관통하여 형성되는 경우에는 배압통로부(138)를 용이하게 가공할 수 있어 제조비용을 절감될 수 있다. 또한 이 경우에는 배압통로부(138)의 길이가 짧아질 뿐만 아니라 배압통로부(138)가 개방된 상태를 유지할 수 있어 초기기동시 오일이 제3서브배압포켓(1325c)으로 신속하게 공급될 수 있다. 이를 통해 초기기동불량을 더욱 효과적으로 억제할 수 있다.
한편, 배압통로부에 대한 또 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.
즉, 전술한 실시예들에서는 배압통로부가 서브베어링에만 형성되는 것이나, 경우에 따라서는 배압통로부가 서브베어링과 메인베어링에 각각 형성될 수도 있다.
도 13은 배압통로부에 대한 또 다른 실시예를 분해하여 보인 사시도이고, 도 14는 도 13의 조립단면도이다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 본 실시예에 따른 베인 로터리 압축기의 기본적인 구성 및 그에 따른 작용 효과는 전술한 실시예와 거의 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 전술한 실시예에 대한 설명으로 대신한다. 예를 들어 본 실시예에 따른 베인 로터리 압축기에서 압축부를 이루는 메인베어링(131), 서브베어링(132), 실린더(133), 롤러(134) 및 베인(135)의 기본적인 구성은 전술한 실시예와 거의 동일하다.
또한, 서브베어링(132)의 서브슬라이딩면(1321a)에는 제1서브배압포켓(1325a), 제2서브배압포켓(1325b) 및 제3서브배압포켓(1325c)이 기준점(P)을 시작점으로 하여 롤러(134)의 회전방향을 따라 순서대로 배치되고, 메인베어링(131)의 메인슬라이딩면(1312a)에는 제1메인배압포켓(1315a), 제2메인배압포켓(1315b) 및 제3메인배압포켓(1315c)이 기준점(P)을 시작점으로 하여 롤러(134)의 회전방향을 따라 순서대로 배치된다.
다만, 본 실시예에서는 제3서브배압포켓(1325c)과 회전축(123)의 급유통로(125) 사이는 제1배압통로부(1381)에 의해 연통되고, 제3메인배압포켓(1315c)과 회전축(123)의 급유통로(125)의 사에는 제2배압통로부(1382)에 의해 연통될 수 있다. 이에 따라 급유통로(125)를 통해 흡상되는 오일의 일부가 제1배압통로부(1381)를 통해서는 제3서브배압포켓(1325c)으로 공급되고, 제2배압통로부(1382)를 통해서는 제3메인배압포켓(1315c)으로 공급될 수 있다. 이를 통해 제3서브배압포켓(1325c)과 제3메인배압포켓(1315c)의 배압력을 초토출압(또는 제2토출압)으로 상승시켜 기준점(P)을 지나는 베인(135)의 후방면을 더욱 효과적으로 지지할 수 있다.
구체적으로, 제1배압통로부(1381)는 제1배압구멍(1381a), 제2배압구멍(1381b) 및 제1연통홈(1381c)을 포함할 수 있다. 제1배압구멍(1381a)은 전술한 도 4의 실시예의 제1배압구멍(138a)과 동일하고, 제2배압구멍(1381b)은 전술한 도 4의 실시예의 제2배압구멍(138b)과 동일하며, 제1연통홈(1381c)은 전술한 도 4의 실시예의 연통홈(138c)과 동일하다. 따라서 이들 제1배압구멍(1381a), 제2배압구멍(1381b) 및 제1연통홈(1381c)에 대한 구체적인 구성 및 그에 따른 작용효과는 전술한 도 4의 실시예에서의 제1배압구멍(138a), 제2배압구멍(138b) 및 연통홈(1381c) 대한 설명으로 대신한다.
본 실시예에 따른 제2배압통로부(1382)는 제3배압구멍(1382a), 제4배압통공(1382b) 및 제2연통홈(1382c)을 포함할 수 있다.
제3배압구멍(1382a)은 제1배압구멍(1381a)과 마찬가지로 급유통로(125)의 내주면을 이루는 회전축(123)의 내주면에서 회전축(123)의 외주면으로 관통되고, 제4배압통공(1382b)은 제2배압구멍(1381b)과 유사하게 메인베어링(131)의 제3메인배압포켓(1315c)과 메인베어링구멍(1312a) 사이를 관통하며, 제2연통홈(1382c)은 제1연통홈(1381c)과 유사하게 메인베어링구멍(1312a)의 내주면 및/또는 회전축(123)의 외주면에서 원호형상 또는 원형상으로 함몰지게 형성될 수 있다.
제3배압구멍(1382a)은 제1배압구멍(1381a)과 거의 동일하고, 제4배압통공(1382b)은 제1배압통공(1381a)과 거의 동일하며, 제2연통홈(1382c)은 제1연통홈(1381c)과 거의 동일하다. 따라서 이들 제2배압통로부(1382)는 제3배압구멍(1382a), 제4배압통공(1382b) 및 제2연통홈(1382c)에 대한 설명은 전술한 도 4의 실시예의 제1배압구멍(1381a), 제2배압구멍(1381b) 및 제1연통홈(1381c)에 대한 설명으로 대신한다.
상기와 같이 제1배압통로부(1381)와 제2배압통로부(1382)가 각각 구비되는 경우에는 오일이 제1배압통로부(1381)와 제2배압통로부(1382)를 통해 회전축(123)의 급유통로(125)에서 제3서브배압포켓(1325c)과 제3메인배압포켓(1315c)에 각각 직접 공급되게 된다. 이에 따라 제3서브배압포켓(1325c)과 제3메인배압포켓(1315c)의 압력이 거의 균일하게 유지되어 제3서브배압포켓(1325c)과 제3메인배압포켓(1315c) 사이의 해당 배압챔버(1344)에서의 배압력이 축방향으로 균일하게 분포될 수 있다. 이를 통해 제3서브배압포켓(1325c)과 제3메인배압포켓(1315c) 사이를 지나는 해당 베인(135)에 대한 배압력이 축방향을 따라 균일하게 분포하면서 베인(135)과 실린더(133) 사이의 떨림현상 및/또는 편마모를 더욱 효과적으로 낮출 수 있다.
이는 특히 종형(또는 입형) 로터리 압축기에서 유리할 수 있다. 즉 종형 로터리 압축기는 오일이 자중으로 인해 낙하하게 되므로 제3메인배압포켓(1315c)의 오일량이 제3서브배압포켓(1325c)의 오일량보다 상대적으로 적다. 이로 인해 기준점(P) 부근에서 베인(135)의 후방측 배압력이 축방향을 따라 불균일하게 분포되면서 베인(135)과 실린더(133) 사이의 떨림현상 및/또는 편마모가 증가할 수 있다. 하지만 본 실시예와 같이 제3서브배압포켓(1325c)에 제1배압통로부(1381)가, 제3메인배압포켓(1315c)에 제2배압통로부(1382)가 각각 연결되는 경우에는 해당 베인(135)에 대한 배압력이 축방향을 따라 거의 균일하게 분포될 수 있다. 이를 통해 종형 로터리 압축기의 경우에도 기준점(P) 부근에서의 베인(135)과 실린더(133) 사이의 떨림현상과 이로 인한 마찰손실이나 마모를 줄여 압축효율을 높일 수 있다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 제1배압통로부(1381)는 회전축(123)의 급유통로(125)로 연통되지 않고 전술한 도 11의 실시예와 같이 서브베어링(132)을 관통하여 케이싱(110)의 내부공간(110a)에 직접 연통될 수도 있다. 이에 대해서는 도 11의 실시예에 대한 설명으로 대신한다.
한편, 메인베어링과 서브베어링에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.
즉, 전술한 실시예들에서는 메인슬라이딩면과 서브슬라이딩면에 각각 메인배압포켓과 서브배압포켓만 각각 형성하는 것이나, 경우에 따라서는 메인슬라이딩면과 서브슬라이딩면 중에서 적어도 어느 한쪽에는 메인배압포켓 또는 서브배압포켓 외에 윤활부가 더 형성될 수 있다. 이하에서는 메인슬라이딩면과 서브슬라이딩면에 각각 제1윤활부와 제2윤활부가 각각 형성된 예를 중심으로 설명한다.
도 15는 도 1에서 압축부에 대한 다른 실시예를 분해하여 보인 사시도이고, 도 16은 도 15에서 메인베어링을 보인 평면도이며, 도 17은 도 15에서 서브베어링을 보인 평면도이고, 도 18은 도 15의 조립단면도이다.
도 15 내지 도 18을 참조하면, 본 실시예에 따른 베인 로터리 압축기의 기본적인 구성 및 그에 따른 작용 효과는 전술한 실시예와 거의 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 전술한 실시예에 대한 설명으로 대신한다. 예를 들어 본 실시예에 따른 베인 로터리 압축기에서 압축부를 이루는 메인베어링(131), 서브베어링(132), 실린더(133), 롤러(134) 및 베인(135)의 기본적인 구성은 전술한 실시예와 거의 동일하다.
또한, 본 실시예에 따른 서브베어링(132)의 서브슬라이딩면(1321a)에는 제1서브배압포켓(1325a), 제2서브배압포켓(1325b) 및 제3서브배압포켓(1325c)이 기준점(P)을 시작점으로 하여 롤러(134)의 회전방향을 따라 순서대로 배치된다. 제1서브배압포켓(1325a)은 흡입압영역에서 중간압영역에 걸쳐 형성되고, 제2서브배압포켓(1325b)은 중간압영역에서 토출압영역에 걸쳐 형성되며, 제3서브배압포켓(1325c)은 토출압영역에 형성된다. 이에 따라 제1서브배압포켓(1325a)은 제1중간압을, 제2서브배압포켓(1325b)은 제2중간압(또는 제1토출압)을, 제3서브배압포켓(1325c)은 초토출압(또는 제2토출압)을 형성하게 된다.
또한, 제3서브배압포켓(1325c)은 제1배압통로부(1381)를 통해 회전축(123)의 급유통로(125)에 연통되고, 제3메인배압포켓(1315c)은 제2배압통로부(1382)를 통해 회전축(123)의 급유통로(125)에 연통될 수 있다. 제1배압통로부(1381)와 제2배압통로부(1382)는 전술한 도 13의 실시예와 동일하므로 이에 대한 설명은 전술한 도 13의 실시예에 대한 설명으로 대신한다.
다만, 본 실시예에서는 서브베어링(132)의 서브슬라이딩면(1321a)에 제1윤활부(1391)가, 메인베어링(131)의 메인슬라이딩면(1312a)에 제2윤활부(1392)가 각각 형성될 수 있다. 제1윤활부(1391)와 제2윤활부(1392)는 롤러(134) 또는 베인(135)을 사이에 두고 축방향으로 서로 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
제1윤활부(1391)는 제1윤활포켓(1391a) 및 제1윤활통로(1391b)를 포함할 수 있다. 제1윤활포켓(1391a)은 실질적인 제1윤활부(1391)의 공간을 형성하는 부분이고, 제1윤활통로(1391b)는 제1윤활포켓(1391b)으로 오일을 안내하는 부분이다.
제1윤활포켓(1391a)은 제2서브배압포켓(1325b)과 제3서브배압포켓(1325c)의 외주측에서 반경방향으로 기설정된 간격을 두고 이들 제2서브배압포켓(1325b)과 제3서브배압포켓(1325c)을 감싸도록 형성될 수 있다. 이에 따라 제1윤활포켓(1391a)은 제2서브배압포켓(1325b) 및 제3서브배압포켓(1325c)과 반경방향으로 중첩될 수 있다.
구체적으로, 제1윤활포켓(1391a)은 원호형상으로 형성되되, 제1윤활포켓(1391a)의 원호길이(L4)는 제2서브배압포켓(1325b)의 원호길이(L2)와 제3서브배압포켓(1325c)의 원호길이(L3)를 합한 길이보다 크거나 같게 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 제1윤활포켓(1391a)의 원호길이(L4)는 제2서브배압포켓(1325b)의 원호길이(L2)와 제3서브배압포켓(1325c)의 원호길이(L3)를 합한 길이보다 크게 형성된 예를 도시하고 있다. 이에 따라 제2서브배압포켓(1325b)과 제3서브배압포켓(1325c)을 통과하는 해당 베인(135)의 축방향 상면은 제1윤활포켓(1391a)을 거의 반드시 가로질러 횡방향으로 미끄러지면서 통과하게 된다.
제1윤활통로(1391b)는 제1윤활포켓(1391a)과 케이싱(110)의 저유공간(110b) 사이를 연통하도록 형성될 수 있다. 예를 들어 제1윤활통로(1391b)의 축방향 상단은 제1윤활포켓(1391a)의 바닥면을 관통하여 제1윤활포켓(1391a)에 연통되고, 제1윤활통로(1391b)의 축방향 하단은 서브플레이트부(1321)의 하면을 관통하여 케이싱(110)의 저유공간(110b)에 잠겨 연통될 수 있다. 이에 따라 케이싱(110)의 저유공간(110b)에 저장된 오일이 제1윤활통로(1391b)를 통해 제1윤활포켓(1391a)으로 직접 공급될 수 있다.
제1윤활통로(1391b)의 내경(D4)은 제1배압통로부(1381)의 내경(D3)보다는 크거나 같게 형성될 수 있다. 이에 따라 케이싱(110)의 저유공간(110b)에 저장된 오일이 제1윤활통로(1391b)를 통해 제1윤활포켓(1391a)으로 신속하게 이동할 수 있다.
제2윤활부(1392)는 제2윤활포켓(1392a) 및 제2윤활통로(1392b)를 포함할 수 있다. 제2윤활포켓(1392a)은 실질적인 제2윤활부(1392)의 공간을 형성하는 부분이고, 제2윤활통로(1392b)는 제2윤활포켓(1392a)으로 오일을 안내하는 부분이다.
제2윤활포켓(1392a)은 앞서 설명한 제1윤활포켓(1391a)과 롤러(134)를 기준으로 서로 대칭되게 형성될 수 있다. 이에 따라 제2윤활포켓(1392a)에 대해서는 제1윤활포켓(1391a)에 대한 설명으로 대신한다.
제2윤활통로(1392b)는 제2윤활포켓(1392a)의 내주면과 이를 마주보는 제2메인배압포켓(1315b) 또는 제3메인배압포켓(1315c)의 외주면 사이를 연결하도록 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 제2윤활통로(1392b)가 제2메인배압포켓(1315b)에서 제2윤활포켓(1392a)으로 연장되는 예를 도시하고 있다.
만약, 제2윤활통로(1392b)가 제3메인배압포켓(1315c)에서 제2윤활포켓(1392a)으로 연장되는 경우에는 제3메인배압포켓(1315c)의 체적이 제2메인배압포켓(1315b)의 체적보다 크게 되어 그만큼 제3메인배압포켓(1315c)의 압력을 높이는데 불리할 수 있다. 이에 따라 제2윤활통로(1392b)는 제3메인배압포켓(1315c)과는 분리되고 제2메인배압포켓(1315b)과 연결되는 것이 제3메인배압포켓(1315c)의 초토출압(또는 제2토출압)을 확보하는데 유리할 수 있다.
또한, 제2윤활통로(1392b)가 제2메인배압포켓(1315b)에 연결됨에 따라 제2메인배압포켓(1315b)의 오일이 제2윤활포켓(1392a)으로 공급될 수 있다. 이에 따라 별도의 윤활통로를 추가하지 않으면서도 제2윤활포켓(1392a)으로 오일을 신속하게 공급할 수 있다.
본 실시예와 같이 제2윤활포켓(1392a)이 제2윤활통로(1392b)에 의해 제2메인배압포켓(1315b)에 연결되는 경우에는 제2윤활포켓(1392a)의 폭(미부호) 및/또는 축방향깊이(H4)는 제2메인배압포켓(1315b)의 폭(미부호) 및/또는 폭방향깊이(H2)보다 작거나 같게 형성될 수 있다.
예를 들어, 제2윤활포켓(1392a)의 폭 및/또는 축방향깊이(H4)가 제2메인배압포켓(1315b)의 폭 및/또는 축방향깊이(H2)보다 크게 형성되는 경우에는 제2메인배압포켓(1315b)의 오일이 제2윤활통로(1392b)를 통해 제2윤활포켓(1392a)으로 과도하게 유출될 수 있다. 그러면 해당 배압챔버(1344)로 공급되는 오일량이 감소하면서 해당 베인(135)에 대한 배압력이 약화될 수 있다. 이에 따라 제2윤활포켓(1392a)의 폭 및/또는 축방향깊이(H4)는 제2메인배압포켓(1315b) 및/또는 제3메인배압포켓(1315c)의 폭 및/또는 축방향깊이(H2)보다 작거나 같게 형성되는 것이 배압력 측면에서 유리할 수 있다.
상기와 같이 서브베어링(132)에 제1윤활부(1391)가, 메인베어링(131)에 제2윤활부(1392)가 각각 형성되는 경우에는 제2서브배압포켓(1325b)과 제2메인배압포켓(1315b), 제3서브배압포켓(1325c)과 제3메인배압포켓(1315c)을 통과하는 해당 베인(135)의 축방향 측면이 제1윤활포켓(1391a)과 제2윤활포켓(1392a)을 가로질러 횡방향으로 미끄러지면서 통과하게 된다. 이에 따라 제1윤활포켓(1391a)과 제2윤활포켓(1392a)에 수용되는 오일은 그 제1윤활포켓(1391a)과 제2윤활포켓(1392a)을 통과하는 베인(135)의 축방향 측면과 이를 마주보는 서브슬라이딩면(1321a) 및 메인슬라이딩면(1311a) 사이에 넓고 두껍게 유막을 형성하게 된다.
이를 통해, 해당 베인(135)의 축방향 측면이 서브슬라이딩면(1321a) 및/또는 메인슬라이딩면(1311a)에 과도하게 밀착되어 일시적으로 멈췄다가 다시 미끄러지는 소위 '불연속미끄러짐현상'을 방지할 수 있다. 그러면 베인(135)이 베인슬롯(1343)을 따라 원활하게 미끄러지게 되어 베인(135)의 떨림현상을 억제할 수 있다. 뿐만 아니라, 베인(135)의 불연속미끄러짐현상으로 인해 실린더(133)와의 충돌력이 가중되는 것을 억제하여 베인(135) 및/또는 실린더(133)의 마모를 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
한편, 제1윤활부와 제2윤활부에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.
즉, 전술한 실시예에서는 제1윤활포켓과 제2윤활포켓이 각각 한 개의 긴 장홈으로 형성되는 것이나, 경우에 따라서는 제1윤활포켓과 제2윤활포켓 중에서 적어도 어느 한쪽 윤활포켓은 복수 개의 홈으로 이루어질 수도 있다.
도 19는 도 15에서 윤활부에 대한 다른 실시예를 보인 사시도이고, 도 20은 도 19의 단면도이다.
도 19 및 도 20을 참조하면 본 실시예에 따른 베인 로터리 압축기의 기본적인 구성 및 그에 따른 작용 효과는 전술한 실시예들과 거의 동일하게 이루어질 수 있다. 예를 들어 본 실시예에 따른 베인 로터리 압축기에서 압축부를 이루는 메인베어링(131), 서브베어링(132), 실린더(133), 롤러(134) 및 베인(135)의 기본적인 구성은 전술한 실시예와 거의 동일하다.
또한, 본 실시예에 따른 베인 로터리 압축기는 메인베어링(131)에는 제1,2,3메인배압포켓(1315a,1315b,1315c)이 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 구비되며, 서브베어링(132)에는 제1,2,3서브배압포켓(1325a,1325b,1325c)이 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 구비되되, 이들 메인배압포켓(1315a,1315b,1315c)과 서브배압포켓(1325a,1325b,1325c)은 전술한 실시예들의 메인배압포켓(1315) 및 서브배압포켓(1325)과 동일하게 형성될 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 베인로터리 압축기는 제1배압통로부(1381)와 제2배압통로부(1382)가 구비되되, 이들 배압통로부(1381)(1382)도 전술한 실시예들의 배압통로부(1381)(1382)와 동일하게 형성될 수 있다.
다만, 본 실시예에 따른 베인 로터리 압축기는 제1윤활부(1391)와 제2윤활부(1392)를 구비하되, 제1윤활포켓(1391a) 및/또는 제2윤활포켓(1392a)은 전술한 도 15의 실시예와 달리 복수 개의 홈으로 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 제1윤활포켓(1391a)은 복수 개의 홈으로 형성되는 반면 제2윤활포켓(1392a)은 한 개의 홈으로 형성되는 예를 도시하고 있다.
예를 들어, 도 19와 같이 제1윤활포켓(1391a)은 복수 개의 홈으로 분리되어 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 배치될 수 있다. 이 경우 복수 개의 홈으로 이루어지는 제1윤활포켓(1391a)은 각각 원형으로 되거나 또는 짧은 원호형상으로 형성될 수도 있다.
또한, 각각의 제1윤활포켓(1391a)마다에는 제1윤활통로(1391b)가 독립적으로 연통될 수 있다. 이 경우 각각의 제1윤활통로(1391b)는 전술한 도 15의 실시예와 같이 일단은 제1윤활포켓(1391a)에, 타단은 케이싱(110)의 저유공간(110b)에 직접 연통될 수 있다. 이에 따라 케이싱(110)의 저유공간(110b)에 저장된 오일이 각각의 제1윤활통로(1391b)를 통해 각각의 제1윤활포켓(1391a)으로 신속하게 공급될 수 있다.
상기와 같이 제1윤활포켓(1391a)이 복수 개의 홈으로 형성되는 경우에는 제1윤활포켓(1391a)으로 오일이 지속적으로 공급되고, 이로 인해 오일이 제1윤활포켓(1391a)을 넘어 서브슬라이딩면(1321a) 전체에 넓고 두꺼운 유막이 형성되어 베인(135)과 서브슬라이딩면(1321a) 사이에서의 마찰손실을 낮출 수 있다.
아울러 본 실시예에서는 제1윤활포켓(1391a)이 짧아짐에 따라, 베인(135)과 제1윤활부(정확하게는 제1윤활포켓)(1391) 사이에서 원주방향을 따라 발생되는 교차구간이 짧아지게 된다. 이를 통해 베인(135)은 원주방향을 따라 밋밋한 서브슬라이딩면(1321a)과 더 많이 접촉하게 되어 베인(135)과 서브슬라이딩면(1321a) 사이에서의 마찰손실을 낮출 수 있다.
한편, 제1윤활부와 제2윤활부에 대한 또 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.
즉, 전술한 실시예들에서는 윤활포켓이 구비되는 것이나, 경우에 따라서는 윤활포켓 없이 윤활통로만으로 형성될 수도 있다.
도 21은 도 15에서 윤활부에 대한 또 다른 실시예를 보인 사시도이고, 도 22는 도 21의 단면도이다.
도 21 및 도 22를 참조하면 본 실시예에 따른 베인 로터리 압축기의 기본적인 구성 및 그에 따른 작용 효과는 전술한 실시예들과 거의 동일하게 이루어질 수 있다. 예를 들어 본 실시예에 따른 베인 로터리 압축기에서 압축부를 이루는 메인베어링(131), 서브베어링(132), 실린더(133), 롤러(134) 및 베인(135)의 기본적인 구성은 전술한 실시예와 거의 동일하다.
또한, 본 실시예에 따른 베인 로터리 압축기는 메인베어링(131)에는 제1,2,3메인배압포켓(1315a,1315b,1315c)이 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 구비되며, 서브베어링(132)에는 제1,2,3서브배압포켓(1325a,1325b,1325c)이 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 구비될 수 있다. 이들 메인배압포켓(1315a,1315b,1315c)과 서브배압포켓(1325a,1325b,1325c)은 전술한 실시예들의 메인배압포켓(1315) 및 서브배압포켓(1325)과 동일하게 형성될 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 베인로터리 압축기는 제1배압통로부(1381)와 제2배압통로부(1382)가 구비되되, 이들 배압통로부(1381)(1382)도 전술한 실시예들의 배압통로부(1381)(1382)와 동일하게 형성될 수 있다.
다만, 본 실시예에 따른 베인 로터리 압축기는 제1윤활부(1391)와 제2윤활부(1392)를 구비하되, 제1윤활부(1391)와 제2윤활부(1392) 중에서 적어도 어느 한 쪽은 윤활통로로만 이루어질 수 있다. 본 실시예에서는 제1윤활부(1391)가 복수 개의 제1윤활통로(1391b)로 이루어진 예를 도시하고 있다. 제2윤활부(1392)는 전술한 도 15의 실시예와 동일하므로 이에 대하여는 도 15의 실시예에 대한 설명으로 대신한다.
본 실시예에 따른 제1윤활부(1391)는 복수 개의 제1윤활통로(1391b)를 포함할 수 있다.
복수 개의 제1윤활통로(1391b)는 서브베어링(132)을 관통하여 케이싱(110)의 저유공간(110b)에 연통될 수 있다. 예를 들어 제1윤활통로(1391b)의 축방향 상단은 서브슬이딩면(1321a)을 관통하고, 제1윤활통로(1391b)의 축방향 하단은 서브플레이트부(1321)의 하면을 관통하여 케이싱(110)의 저유공간(110b)에 잠겨 연통될 수 있다. 이에 따라 케이싱(110)의 저유공간(110b)에 저장된 오일이 제1윤활통로(1391b)를 통해 서브슬라이딩면(1321a)으로 직접 유입될 수 있다.
복수 개의 제1윤활통로(1391b)의 내경(D4)은 앞서 설명한 제1배압통로부(1381)의 내경(D3)보다는 크거나 같게 형성될 수 있다. 이에 따라 케이싱(110)의 저유공간(110b)에 저장된 오일이 제1윤활통로(1391b)를 통해 서브슬라이딩면(1321a)으로 신속하게 이동할 수 있다.
복수 개의 제1윤활통로(1391b)는 원주방향을 따라 거의 등간격으로 형성될 수 있다. 복수 개의 제1윤활통로(1391b)는 서로 동일한 내경을 가지도록 형성될 수도 있고, 서로 다른 내경을 가지도록 형성될 수도 있다. 예를 들어 롤러(134)의 회전방향을 기준으로 기준점(P)에 근접할수록 제1윤활통로(1391b)의 내경이 더 크게 형성될 수도 있다. 본 실시예에서는 복수 개의 제1윤활통로(1391b)가 서로 동일한 내경을 가진 예를 도시하고 있다. 이에 따라 제1윤활통로(1391b)의 가공이 용이하고, 오일이 서브슬라이딩면(1321a)으로 거의 균일하게 유입될 수 있다.
상기와 같이 제1윤활부(1391)가 복수 개의 제1윤활통로(1391b)로만 형성되는 경우에도 케이싱(110)의 저유공간(110b)에 저장된 오일이 제1윤활통로(1391b)를 통해 서브슬라이딩면(1321a)으로 지속적으로 공급되고, 이 오일은 서브슬라이딩면(1321a)에서 넓게 퍼져 확산된다. 그러면 서브슬라이딩면(1321a)에 전술한 실시예에서와 같은 윤활포켓(1391a)이 형성되지 않더라도 서브슬라이딩면(1321a)에는 넓고 두꺼운 유막이 형성되어 베인(135)과 서브슬라이딩면(1321a) 사이에서의 마찰손실을 낮출 수 있다. 이를 통해 앞서 설명한 베인(135)의 불연속미끄럼현상이 저지되어 베인(135)의 떨림현상이 억제될 수 있다.
아울러 본 실시예에서는 전술한 도 15 및 도 19의 실시예들에서의 제1윤활포켓(1391a)이 배제됨에 따라 베인(135)과 제1윤활부(1391) 사이에서의 원주방향으로의 교차구간이 훨씬 짧아지게 된다. 이를 통해 베인(135)은 원주방향을 따라 거의 밋밋한 서브슬라이딩면(1321a)과 접촉하게 되어 베인(135)과 서브슬라이딩면(1321a) 사이에서의 마찰손실도 더욱 낮출 수 있다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 토출구는 메인베어링과 서브베어링에 형성되지 않고 실린더에 형성될 수도 있다. 이 경우에도 앞서 설명한 압축코일스프링을 이용한 베인지지구조는 동일하게 적용될 수 있다.
110: 케이싱 110a: 내부공간
110b: 저유공간 110c: 유분리공간
111: 중간쉘 112: 하부쉘
113: 상부쉘 115: 흡입관
116: 토출관 120: 구동모터
121: 고정자 122: 회전자
123: 회전축 125: 급유통로
126a: 제1급유구멍 126b: 제2급유구멍
127: 오일픽업 130: 압축부
131: 메인베어링 1311: 메인플레이트부
1311a: 메인슬라이딩면 1312: 메인부시부
1312a: 메인베어링구멍 1312b: 메인베어링면
1313, 1313a,1313b,1313c: 토출구 1314: 토출홈
1315: 메인배압포켓 1315a: 제1메인배압포켓
1315b: 제2메인배압포켓 1315c: 제3메인배압포켓
1316: 메인베어링돌부 1316a: 제1메인베어링돌부
1316b: 제2메인베어링돌부 1316c: 제3메인베어링돌부
132: 서브베어링 1321: 서브플레이트부
1321a: 서브슬라이딩면 1322: 서브부시부
1322a: 서브베어링구멍 1322b: 서브베어링면
1325: 서브배압포켓 1325a: 제1서브배압포켓
1325b: 제2서브배압포켓 1325c: 제3서브배압포켓
1326: 서브베어링돌부 1326a: 제1서브베어링돌부
1326b: 제2서브베어링돌부 1326c: 제3서브베어링돌부
133: 실린더 1331: 흡입구
1332: 실린더의 내주면 1332a: 근접부
1332b: 원접부 1332c: 곡면부
134: 롤러 1341: 축구멍
1342: 롤러의 외주면 1343,1343a,1343b,1343c: 베인슬롯
1344,1344a,1344b,1344c: 배압챔버 135,1351,1352,1353: 베인
1351a,1352a,1353a: 베인의 전방면 1351b,1352b,1353b: 베인의 후방면
1361,1362,1363: 토출밸브 137: 토출머플러
1371: 머플러고정부 1372: 토출공간부
1372a: 토출공간 1372b: 베어링관통공
138: 배압통로부 138a: 제1배압구멍
140b(138b): 제2배압구멍 138c: 연통홈
141(1381): 제1배압통로부 1381a: 제1배압구멍
1381b: 제2배압구멍 1381c: 제1연통홈
1382: 제2배압통로부 1382a: 제3배압구멍
1382b: 제4배압구멍 1382c: 제2연통홈
1391: 제1윤활부 1391a: 제1윤활포켓
1392a: 제1윤활통로 1392: 제2윤활부
1392a: 제2윤활포켓 1392b: 제1윤활통로
D1: 제1급유구멍의 내경 D2: 제2급유구멍의 내경
D3: 제1배압통로부의 내경 D31: 제1배압구멍의 내경
D32: 제2배압구멍의 내경 D33: 배압통로부의 내경
D4: 제1윤활통로의 내경 H1: 제1서브배압포켓의 축방향깊이
H2: 제2서브배압포켓의 축방향깊이 H3: 제3서브배압포켓의 축방향깊이
H4: 제2윤활포켓의 축방향깊이 L1: 제1서브배압포켓의 원호길이
L2: 제2서브배압포켓의 원호길이 L3: 제3서브배압포켓의 원호길이
L4: 제1,2윤활포켓의 원호길이 O: 제1원점
O': 제2원점 Or: 롤러의 중심
Oc: 실린더의 외경중심 P: 기준점(근접점)
t: 베인의 폭 V: 압축공간
V1,V2,V3: 제1,2,3 압축실

Claims (23)

  1. 케이싱의 내부공간에 구비되는 구동모터;
    상기 구동모터의 회전자에 결합되며, 내부에 급유통로가 관통되어 중공형상으로 형성되고, 상기 급유통로에서 외주면으로 관통되어 급유구멍이 형성되는 회전축;
    상기 케이싱의 내부공간에 구비되어 압축공간을 형성하는 실린더;
    상기 회전축에 구비되어 상기 압축공간에 수용되며, 상기 실린더의 내주면에 대해 편심지게 위치하는 롤러;
    상기 롤러에 구비된 베인슬롯에 미끄러지게 삽입되는 베인; 및
    상기 실린더의 축방향 양쪽에 각각 배치되어 상기 실린더와 함께 상기 압축공간을 형성하며, 상기 회전축이 삽입되어 지지되도록 베어링구멍이 각각 형성되는 메인베어링과 서브베어링을 포함하며,
    상기 메인베어링과 상기 서브베어링 중에서 적어도 어느 한 쪽에는 상기 압축공간에서 압축된 냉매를 상기 케이싱의 내부공간으로 토출하는 토출구가 형성되고, 상기 토출구의 일측에는 상기 베인의 후방측에 연통되는 복수 개의 배압포켓이 원주방향을 따라 서로 이격되도록 형성되며,
    상기 복수 개의 배압포켓은,
    상기 토출구로부터 가장 멀리 위치하며, 상기 베어링구멍을 이루는 내주면이 막힌 형상으로 형성되는 제1배압포켓;
    상기 롤러의 회전방향으로 상기 제1배압포켓의 일측에 위치하며, 상기 베어링구멍을 이루는 내주면이 상기 급유구멍에 연통되도록 개구되는 제2배압포켓; 및
    상기 롤러의 회전방향으로 상기 제2배압포켓의 일측에서 상기 토출구로부터 가장 인접하게 위치하며, 상기 베어링구멍을 이루는 내주면이 막힌 형상으로 형성되어 배압통로부에 의해 상기 케이싱의 내부공간에 연통되고, 상기 제1배압포켓 및 상기 제2배압포켓보다 체적이 작게 형성되는 제3배압포켓을 포함하는 로터리 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인베어링 및 상기 서브베어링에는 상기 베인의 축방향 측면을 지지하는 플레이트부가 각각 구비되고,
    상기 배압통로부는,
    상기 메인베어링과 상기 서브베어링 중에서 적어도 어느 한쪽 베어링의 플레이트부를 관통하여 상기 케이싱의 내부공간과 상기 제2배압포켓을 연결하는 로터리 압축기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 배압통로부의 내경은,
    상기 급유구멍의 내경보다 작거나 같게 형성되는 로터리 압축기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 배압통로부는,
    상기 급유구멍으로부터 이격되어 상기 회전축의 외주면으로 관통되는 제1배압구멍; 및
    일단은 상기 베어링구멍의 내주면을 관통하여 상기 제1배압구멍에 연통되고, 타단은 상기 메인베어링과 상기 서브베어링 중에서 적어도 어느 한쪽 베어링의 내부를 관통하여 상기 제3배압포켓에 연통되는 제2배압구멍을 포함하는 로터리 압축기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 배압통로부는,
    상기 제3배압포켓의 중심에서 상기 롤러와 상기 실린더가 가장 근접한 기준점쪽으로 편심지게 연통되는 로터리 압축기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 배압통로부는,
    상기 베인의 왕복운동시 그 베인의 축방향측면과 주기적으로 중첩되는 위치에 형성되는 로터리 압축기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 배압통로부의 내경은,
    상기 베인의 폭보다 작게 형성되는 로터리 압축기.
  8. 케이싱의 내부공간에 구비되는 구동모터;
    상기 구동모터의 회전자에 결합되며, 내부에 급유통로가 관통되어 중공형상으로 형성되고, 상기 급유통로에서 외주면으로 관통되어 급유구멍이 형성되는 회전축;
    상기 케이싱의 내부공간에 구비되어 압축공간을 형성하는 실린더;
    상기 회전축에 구비되어 상기 압축공간에 수용되며, 상기 실린더의 내주면에 대해 편심지게 위치하는 롤러;
    상기 롤러에 구비된 베인슬롯에 미끄러지게 삽입되는 베인; 및
    상기 실린더의 축방향 양쪽에 각각 배치되어 상기 실린더와 함께 상기 압축공간을 형성하며, 상기 회전축이 삽입되어 지지되도록 베어링구멍이 각각 형성되는 메인베어링과 서브베어링을 포함하며,
    상기 메인베어링과 상기 서브베어링 중에서 적어도 어느 한 쪽에는 상기 압축공간에서 압축된 냉매를 상기 케이싱의 내부공간으로 토출하는 토출구가 형성되고, 상기 토출구의 일측에는 상기 베인의 후방측에 연통되는 복수 개의 배압포켓이 원주방향을 따라 서로 이격되도록 형성되며,
    상기 복수 개의 배압포켓 중에서 상기 토출구에서 가장 인접한 배압포켓은, 상기 베어링구멍으로부터 분리되도록 상기 회전축을 마주보는 내주면이 막힌 형상으로 형성되어 배압통로부에 의해 상기 케이싱의 내부공간에 연통되며,
    상기 배압통로부는,
    상기 급유구멍으로부터 이격되어 상기 회전축의 외주면으로 관통되는 제1배압구멍; 및
    일단은 상기 베어링구멍의 내주면을 관통하여 상기 제1배압구멍에 연통되고, 타단은 상기 메인베어링과 상기 서브베어링 중에서 적어도 어느 한쪽 베어링의 내부를 관통하여 상기 토출구에서 가장 인접한 배압포켓에 연통되는 제2배압구멍을 포함하는 로터리 압축기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2배압구멍의 내경은,
    상기 제1배압구멍의 내경보다 작거나 같게 형성되는 로터리 압축기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1배압구멍과 상기 제2배압구멍의 사이에는 연통홈이 형성되며,
    상기 연통홈은,
    상기 제1배압구멍의 단면적과 상기 제2배압구멍의 단면적 중에서 적어도 어느 한쪽 단면적보다 크게 형성되는 로터리 압축기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 연통홈은,
    상기 연통홈은 상기 베어링구멍의 단부에서 이격되어 형성되고, 상기 제1배압구멍과 상기 제2배압구멍이 주기적으로 연통되도록 원호 형상으로 형성되는 로터리 압축기.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 연통홈은,
    상기 연통홈은 상기 베어링구멍의 단부에서 이격되어 형성되고, 상기 제1배압구멍과 상기 제2배압구멍이 연속으로 연통되도록 원형으로 형성되는 로터리 압축기.
  13. 삭제
  14. 제8항에 있어서,
    상기 복수 개의 배압포켓 중에서 상기 토출구에서 가장 인접한 배압포켓의 체적은 다른 배압포켓의 체적보다 작게 형성되는 로터리 압축기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 복수 개의 배압포켓 중에서 상기 토출구에서 가장 인접한 배압포켓의 원호길이는 다른 배압포켓의 원호길이보다 작게 형성되는 로터리 압축기.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 복수 개의 배압포켓 중에서 상기 토출구에서 가장 인접한 배압포켓의 깊이는 다른 배압포켓의 깊이보다 작게 형성되는 로터리 압축기.
  17. 제1항 내지 제12항, 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메인베어링과 상기 서브베어링 중에서 적어도 어느 한쪽에는 상기 배압포켓의 반경방향 바깥쪽에 윤활부가 형성되고,
    상기 윤활부는,
    상기 토출구에서 가장 인접한 상기 배압포켓과 반경방향으로 적어도 일부가 중첩되도록 형성되는 로터리 압축기.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 윤활부는,
    상기 배압포켓으로부터 이격되는 윤활포켓; 및
    상기 윤활포켓과 상기 케이싱의 내부공간 사이를 연결하여 상기 케이싱의 내부공간에 저장된 오일을 상기 윤활포켓으로 안내하는 윤활통로를 포함하는 로터리 압축기.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 윤활포켓은 원주방향으로 연장되는 한 개의 홈으로 형성되고,
    상기 윤활통로는,
    상기 윤활포켓의 원주방향을 따라 한 개 이상 형성되는 로터리 압축기.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 윤활포켓은 원주방향을 따라 서로 이격되는 복수 개의 홈으로 형성되고,
    상기 윤활통로는,
    상기 복수 개의 윤활포켓에 각각 독립적으로 연통되는 로터리 압축기.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 윤활부는 상기 서브베어링을 관통하는 적어도 한 개 이상의 윤활통로를 포함하고,
    상기 윤활통로는,
    일단은 상기 베인을 향해 상기 서브베어링의 축방향 일측면에서 개구되고, 타단은 상기 케이싱의 내부공간을 향해 상기 서브베어링의 축방향 타측면에서 개구되는 로터리 압축기.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 윤활부는,
    상기 배압포켓으로부터 이격되는 윤활포켓; 및
    상기 토출구에서 가장 인접한 배압포켓을 제외한 상기 배압포켓 중에서 적어도 한 개의 배압포켓에서 연장되어 상기 윤활포켓에 연통되는 윤활통로를 포함하는 로터리 압축기.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 윤활포켓의 축방향깊이는,
    상기 윤활포켓이 연결되는 상기 배압포켓의 축방향깊이보다 작거나 같게 형성되는 로터리 압축기.
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