KR19980014966U - 회전압축기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 회전압축기에 관한 것으로, 그 목적은 상부베어링에 형성되어 압축된 냉매의 토출을 안내하는 토출포트의 형상을 개선하여 냉매토출을 원활하게 함으로써, 압축기의 압축효율을 향상시키는 것이다.

본 고안에 따른 회전압축기는 상부베어링(40)에 형성된 토출포트(410)를 냉매의 토출을 안내하도록 실린더(22)의 압축실(21)측면에 외향경사지게 형성된 반달홈(222)과 동일한 방향으로 경사지게 형성하였다.

따라서 냉매토출시 고압의 냉매는 동일한 방향으로 외향경사진 반달홈(222)과 토출포트(410)를 통해 안내되어 토출됨으로써, 토출저항이 최소로되어 회전압축기의 전체적인 압축효율이 향상되는 이점이 있다.

Description

회전압축기

본 고안은 공기조화기 등에 장착되는 회전압축기에 관한 것으로, 더 상세하게는 압축실에서 압축된 냉매가 토출되는 베어링에 형성된 토출포트에 관한 것이다.

일반적으로 회전압축기는 냉매를 매개체로 하여 압축, 응축, 팽창, 증발과정이 연속적으로 수행되는 공기조화기등의 냉동사이클에서 냉매를 고온 고압으로 압축하여 외부로 내보내는 작용을 한다.

이러한 기능을 하는 일반적인 회전압축기는 도 1에 도시한 바와 같이, 냉매의 유입과 토출을 안내하도록 냉매흡입관(11)과 냉매토출관(12)이 설치된 밀폐용기(10)내에 냉매를 흡입하여 압축하는 압축부(20)와 압축부(20)를 구동하기 위한 구동부(30)로 구성된다.

압축부(20)는 압축실(21)을 형성하도록 양면이 개구된 실린더(22)와 압축실(21)내에 마련되어 회전운동 및 미끄럼운동을 하여 냉매를 흡입 압축하는 롤러(23)가 구비되고, 또한 실린더(22)의 일측에는 냉매흡입구(221)가 형성되어 있어서, 냉매흡입관(11)을 통해 밀폐용기(10)내로 들어온 냉매는 이 냉매흡입구(221)를 통해 압축실(21)로 유입된다.

그리고 구동부(30)는 롤러(23)와 결합되는 편심부(31)가 일체로 형성된 회전축(32), 회전축(32)에 회전력을 전달하는 회전자(33)와 이 회전자(33)의 외측에는 자장을 형성하는 고정자(34)를 구비한다.

한편, 도 2에 도시한 바와 같이 실린더(22)를 사이에 두고 설치되어 압축실(21)을 형성함과 동시에 회전축(32)을 회전가능하게 지지하는 상부베어링(40)과 하부베어링(50)이 구성되는데, 이 상,하부베어링(40,50) 각각의 앤드 플레이트(40a,50a)는 압축실(21)의 밀폐를 위해 롤러(23)의 양면과 밀착되도록 구성되어 있다.

또한, 실린더(22)에는 편심부(31)에 결합된 롤러(23)의 외주면과 접촉하여 압축실(21)을 흡입실과 토출실로 형성하도록 탄성부재(미도시)에 의해 왕복운동하는 베인(미도시)이 설치된다. 이 베인(미도시)을 중심으로 냉매흡입구(221)와 대향하는 압축실(21)의 실린더(22)측면에는 후술하는 토출포트(41)로 냉매토출을 원활하게 안내하도록 외향경사지게 반달홈(222)이 형성되고, 이 반달홈(222)과 연계되어 잔류냉매의 재팽창으로 인해 발생하는 소음을 감쇄시키는 공명기(223)가 형성된다. 또한 상부베어링(40)에는 반달홈(222)과 상응하는 부분에 수직 상방으로 천공되어 압축실(21)과 후술하는 머플러(61)내부를 연통하는 토출포트(41)가 형성되어 있고, 이의 상측에 토출포트(41)를 개폐하는 토출밸브(60)가 마련된다. 이 때, 토출밸브(60)가 개방되면 고압의 냉매가 토출되고 소음이 발생하게 되는데, 이러한 소음을 차폐하도록 상부베어링(40)의 상부에는 머플러(61)가 구성된다.

이와 같이 구성된 회전압축기는 전원이 인가됨에 따라 구동부(30)의 회전축(32)이 회전하게 되고, 편심부(31)와 함께 롤러(23)가 실린더(22)의 압축실(21)에서 편심 회전운동 및 미끄럼운동을 하게 된다.

이에 따라 냉매가 냉매흡입관(11)과 냉매흡입구(221)를 통해 실린더(22)의 압축실(21)로 유입되고, 계속하여 냉매가 일정압력에 도달하게 되면 토출밸브(60)가 열리며 고압의 냉매는 반달홈(222)과 토출포트(41)를 통해 토출된다. 그리고 냉매의 압력이 다시 저압으로 되면 토출벨브(60)가 폐쇄되어 냉매토출이 완료된다.

이 때, 토출과정이 완료된 직 후 반달홈(222)과 토출포트(41)의 극간체적에 잔류되어 있는 고압의 냉매는 순간적으로 다시 유입되는 냉매와 접촉하면서 재팽창하여 소음을 발생하는데, 이 소음은 공명기(223)에 의해서 상쇄가 된다. 이러한 작동은 편심부(31)의 1회전당 1회씩 수행하게 된다.

그러나 이러한 종래의 회전압축기에서는 압축실(21)에서 압축된 냉매가 반달홈(222)과 토출포트(41)를 통해 머플러(61)내부로 토출되는 과정에서 유로가 급변하게 되어 토출저항을 받게 된다.

즉, 반달홈(222)은 냉매토출을 안내하도록 외향경사지게 형성되어 있고, 이와 연계된 토출포트(41)는 상부베어링(40)에 축방향으로 수직되게 형성되어 있어서, 고압으로 압축된 냉매의 토출시 경사진 반달홈(222)을 통해 경사지게 안내되고 다시 축방향으로 형성된 토출포트(41)를 통해 토출됨으로써, 유로가 급변하게 된다.

따라서 냉매가 토출저항을 받게 됨으로써, 잔류냉매가 발생되어 재팽창으로 인한 소음이 발생되고 또한 전체적인 회전압축기의 압축효율이 저하하게 된다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 상부베어링에 형성된 토출포트를 냉매의 토출을 안내하도록 실린더의 압축실 측면에 외향경사지게 형성된 반달홈과 동일한 방향으로 경사지게 형성함으로써, 고압의 냉매가 반달홈과 토출포트를 통해 토출시 토출저항을 최소로하여 전체적인 압축효율을 향상시키는 회전압축기를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 회전압축기의 전체적인 구성을 보인 단면도이다.

도 2는 종래의 회전압축기 베어링부를 보인 개략적인 단면도이다.

도 3은 본 고안에 따른 회전압축기의 베어링부를 보인 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

10:밀폐용기 21:압축실 22:실린더

23:롤러 31:편심부 32:회전축

40,50:베어링 222:반달홈 410:토출포트

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 그 내부에 압축실을 형성하도록 양면이 개구된 실린더, 압축실에서 편심 회전운동하는 편심부가 마련된 회전축, 실린더의 상 하부에 마련되어 압축실을 형성하며 회전축을 회전가능하게 지지하는 베어링, 편심부에 회전운동 가능하게 결합되어 냉매를 흡입 압축하는 롤러, 베어링에 압축실과 연통되게 형성되어 압축된 냉매가 외부로 토출되도록 안내하는 토출포트, 실린더의 내주면에 외향경사지게 형성되어 냉매를 토출포트로 안내하는 반달홈을 갖춘 회전압축기에 있어서,

토출포트는 냉매의 토출이 용이하도록 반달홈과 동일한 방향으로 경사지게 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 고안이 적용되는 회전압축기의 전체적인 구성을 도시한 것이고, 도 3은 본 고안에 따른 회전압축기의 베어링부를 확대 도시한 개략적인 단면도이다.(본 고안에 따른 회전압축기는 토출포트의 구조를 제외하고는 종래의 구성요소와 동일하기 때문에, 동일 구성요소에 대해서는 동일명칭과 동일부호를 사용하여 간략하게 설명한다.)

이에 도시한 바와 같이, 회전압축기는 자장을 형성하는 고정자(34), 고정자(34)와 상호작용하여 회전하는 회전자(33)와 이 회전자(33)에 압입되어 같이 회전하는 편심부(31)가 마련된 회전축(32) 등으로 구성된 구동부(30)가 밀폐용기(10)의 상측에 설치되어 있고, 이러한 구동부(30)의 동력을 전달받아 냉매를 흡입하여 압축 토출하는 압축부(20)는 냉매가 흡입 압축되어 토출되는 압축실(21)을 형성하고 회전축(32)을 지지하는 상부베어링(40)과 하부베어링(50)이 설치되는데, 이를 좀 더 자세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 따른 회전압축기의 압축부(20)는 도 3에 보인 바와 같이, 압축실(21)을 형성하고 회전축(32)의 양단이 각각 삽입 결합되어 이를 회전가능하게 지지하는 상부베어링(40)과 하부베어링(50)이 실린더(22)를 사이에 두고 설치된다. 이 때, 각각의 앤드 플레이트(40a,50a)는 압축실(21)의 밀폐를 위해 후술하는 롤러(23)의 양측면과 밀착되도록 구성되어 있다. 그리고 베인(미도시)을 중심으로 냉매흡입구(221)와 대향하는 압축실(21)의 실린더(22)측면에는 냉매토출을 안내하도록 외향경사지게 반달홈(222)이 형성되어 있고, 이 반달홈(222)과 연계되어 소음을 감쇄시키는 공명기(223)가 형성되어 있다.

한편, 본 고안의 특징적인 요소로 상부베어링(40)에는 경사진 반달홈(222)과 연계되며 동일한 경사방향으로 천공된 토출포트(410)가 형성되어 있다. 이 토출포트(4100는 압축실(21)과 후술하는 머플러(61)를 연통시켜 압축실(21)에서 고압으로 압축된 냉매를 머플러(61)내부로 토출되도록 안내하는데, 반달홈(222)과 동일한 방향으로 경사지게 형서되어 토출저항이 최소로 된다. 미설명부호 60은 토출포트(410)의 상측 개구부에 설치되어 이를 개폐하는 토출밸브이고, 61은 고압으로 압축된 냉매의 토출시 발생하는 소음을 차폐하는 머플러이다.

다음에는 이와 같이 구성된 본 고안에 따른 회전압축기의 작동을 설명한다.

본 고안에 따른 회전압축기는 전원이 인가됨에 따라 구동부(30)의 회전축(32)이 회전하게 되고, 편심부(31)와 함께 롤러(23)가 실린더(22)의 압축실(21)에서 편심 회전운동 및 미끄럼운동을 하게 된다.

이에 따라 냉매가 냉매흡입관(11)과 냉매흡입구(221)를 통해 실린더(22)의 압축실(21)로 유입되고, 계속하여 냉매가 일정압력에 도달하게 되면 토출밸브(60)가 열리며 고압의 냉매는 경사지게 형성된 반달홈(222)과 토출포트(41)를 통해 토출저항을 받지 않고 머플러(61)내로 토출되어 소음이 감쇄되고 냉매토출관(12)을 통해 외부로 토출된다. 그리고 냉매의 압력이 다시 저압으로 되면 토출밸브(60)가 폐쇄되어 냉매토출이 완료된다. 이러한 작동은 편심부(31)의 1회전당 1회씩 수행하게 된다.

한편, 본 고안의 특징적인 작용으로 압축실(21)에서 압축된 냉매의 토출시 냉매는 실린더(22)에 외향경사지게 형성된 반달홈(222), 이와 동일한 방향으로 경사지게 형성되어 압축실(21)과 머플러(61)를 연통시키는 토출포트(410)를 통해 고압으로 압축된 냉매가 토출 안내됨으로써, 토출저항을 최소로 받게 된다. 즉, 반달홈(222)과 토출포트(410)가 동일한 방향으로 연계됨으로써, 토출냉매의 유로가 머플러(61)로 토출될 때까지 유로가 변경되지 않기 때문에, 토출되지 못하는 잔류냉매가 최소로 되어 전체적인 회전압축기의 압축효율이 향상된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 회전압축기는 상부베어링에 형성된 토출포트를 냉매의 토출을 안내하도록 실린더의 압축실측면에 외향경사지게 형성된 반달홈과 동일한 방향으로 경사지게 형성하였다.

따라서 냉매토출시 고압의 냉매는 동일한 방향으로 외향경사진 반달홈과 토출포트를 통해 안내되어 토출됨으로써, 토출저항이 최소로되어 회전압축기의 전체적인 압축효율이 향상되는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 그 내부에 압축실(21)을 형성하도록 양면이 개구된 실린더(22), 상기 압축실(21)에서 편심 회전운동하는 편심부(31)가 마련된 회전축(30), 상기 실린더(22)의 상 하부에 마련되어 압축실(21)을 형성하며 상기 회전축(30)을 회전가능하게 지지하는 베어링(40,50), 상기 편심부(31)에 회전운동 가능하게 결합되어 냉매를 흡입 압축하는 롤러(23), 상기 베어링(40)에 상기 압축실(21)과 연통되게 형성되어 압축된 냉매가 외부로 토출되도록 안내하는 토출포트(410), 상기 실린더(22)의 내주면에 외향경사지게 형성되어 냉매를 상기 토출포트(410)로 안내하는 반달홈(222)을 갖춘 회전압축기에 있어서,

   상기 토출포트(410)는 냉매의 토출이 용이하도록 상기 반달홈(222)과 동일한 방향으로 경사지게 이루어진 것을 특징으로 하는 회전압축기.