KR19990002547U - 압축기의 베인 - Google Patents

Abstract

본 고안에 의한 압축기의 베인은, 실린더내에서 회전하는 캠의 외주면에 삽입된 롤러와, 상기 롤러의 외주면에 미끄럼접촉하면서 상기 실린더내를 흡입공간 및 압축공간으로 구획하는 베인이 설치된 압축기에 있어서, 상기 베인의 표면에 질소를 작용시켜 질화층을 형성한 것을 특징으로 하므로 본 고안은 베인의 표면에 0.1 내지 30㎛의 두께로 질화처리하여 구성함으로써 상기 베인의 내마모성을 향상시킴에 따라 압축기의 내구성을 향상시킬 수 있다.

Description

압축기의 베인

본 고안은 냉매등의 유체를 압축하여 토출시키는 로터리 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 베인에 질화층을 형성하여 내마모성을 향상시킨 압축기의 베인에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 도 1에 도시된 바와 같이, 밀폐된 케이스(1)의 내측에는 고정자(2)가 설치되어 있고, 상기 고정자(2)의 내측에는 회전축(3)을 갖는 회전자(4)가 회전되도록 설치되어 있으며, 상기 회전축(3)의 하측에 편심 형성된 캠(3a)의 외측에는 롤러(5)가 삽입 설치되어 있고, 상기 캠(3a) 및 롤러(5)는 실린더(6)의 내측에는 회전되게 삽입 설치되어 있으며, 상기 실린더(6)의 상하측에는 상기 회전축(3)을 회전가능하게 지지하는 상부 및 하부플랜지(7)(8)가 체결 고정되어 있다.

그리고, 상기 상부플랜지(7)의 상측에는 실린더(6)내에서 압축된 냉매가스를 토출시키는 머플러(9)가 체결고정되어 있으며, 상기 실린더(6)의 일측에는 냉매의 흡입에 따른 소음이나 진동을 감쇠시키는 어큐뮬레이터(10)가 흡입관(11)을 개재하여 접속되어 있고, 상기 케이스(1)의 상측에는 상기 머플러(9)를 통하여 토출된 냉매가스를 케이스(1)의 외측으로 토출시키는 토출관(12)이 접속되어 있다.

또한, 상기 회전축(3)의 내측에는 케이스(1)내에 저류된 오일(13)을 상승시켜 상기 실린더(6)의 내측 및 상부플랜지(7)의 내측등으로 공급하는 오일픽업부재(14)가 삽입설치되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 실린더(6)에는 상기 회전축(3)의 하단에 편심된 캠(3a)의 외주면에 설치된 롤러(5)가 상기 실린더(6)의 내주면과 구름 접촉하면서 실린더(6) 내의 공간을 흡입공간과 압축공간으로 구획하도록 상기 롤러(5)와 미끄럼접촉하는 베인(15)이 설치되어 있다.

즉, 상기 실린더(6)에는 상기 베인(15)의 일측에 냉매를 흡입하도록 상기 흡입관(11)과 연결된 흡입구(6a)가 형성되고, 상기 베인(15)의 타측에는 압축된 냉매가스가 토출되는 토출구(6b)가 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 압축기는 고정자(2)에 전류가 인가됨에 따라 형성되는 자장에 의해 회전자(4) 및 회전축(3)이 회전 작동하면, 상기 회전축(3)과 일체로 회전되는 캠(3a) 및 롤러(5)의 편심회전에 의해 실린더(6)의 내부에서는 베인(15)이 스프링(16)의 탄발작용에 의해 슬라이드 운동하면서 상기 롤러(5)의 외주면과 미끄럼접촉하여 흡입공간과 압축공간을 구획 형성하게 되는 바, 상기 캠(3a)이 시계방향으로 회전을 반복하면서 작용하는 흡입력에 의해 상기 어큐뮬레이터(10) 및 흡입관(11)을 거쳐 상기 흡입구(6a)를 통해 냉매가 흡입되고, 상기 토출구(6b)를 통해 고온 고압으로 압축된 냉매가 토출되어 진다.

그리고, 상기 회전축(3)의 작동에 따라 회전되는 오일픽업부재(14)는 케이스(1)내에 저류된 오일(13)을 상승시켜 회전축(3)의 외주면을 통하여 토출시킴으로써 실린더(6)의 내측이나 상부플랜지(7)의 내측으로 오일(13)을 공급하여 원활한 회전작동이 이루어지게 되는 것이다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 압축기는 상기 실린더(6)의 흡입구(6a)를 통해 흡입되는 냉매는 R22를 사용하여 왔으나, 이 냉매는 지구의 오존층을 파괴한다는 이유로 사용이 규제되어 그 대신에 대체된 혼합냉매인 R407c를 사용하고, 상기 오일(13)은 상기 냉매 R407c와 상용성이 있는 폴리올에스터(P.O.E) 또는 에테르(ETHER) 타입의 냉동 오일을 사용하게 됨에 따라 상기 실린더(6)내에서 회전하는 베인(15)이 빠른 속도로 마모되어 소착되는 현상이 발생하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 본 고안의 목적은 하이드로플르오르카본(HFC) 계통의 대체냉매인 R407C 또는 R410A와 상용성이 있는 폴리올에스터(P.O.E) 또는 에테르(ETHER) 타입의 냉동 오일을 사용하는 조건에서 베인의 마모나 소착되는 현상을 방지하는 압축기의 베인을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위하여 본 고안에 의한 압축기의 베인는 실린더내에서 회전하는 캠의 외주면에 삽입된 롤러와, 상기 롤러의 외주면에 미끄럼접촉하면서 상기 실린더내를 흡입공간 및 압축공간으로 구획하는 베인이 설치된 압축기에 있어서, 상기 베인의 표면에 질소를 작용시켜 질화층을 형성한 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 압축기를 도시한 종단면도,

도 2는 압축기의 실린더를 도시한 평단면도,

도 3은 본 고안에 의한 압축기의 베인를 도시한 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

3 : 회전축3a : 캠

5 : 롤러6 : 실린더

6a : 흡입구6b : 토출구

15 : 베인15a : 질화층

이하, 본 고안의 일실시예를 구성 및 작용을 상세히 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 실린더(6)내에서 회전하는 캠(3a)의 외주면에 삽입된 롤러(5)와, 상기 롤러(5)의 외주면에 미끄럼접촉하면서 상기 실린더(6)내를 흡입공간 및 압축공간으로 구획하는 베인(15)이 설치된 압축기에 있어서, 상기 베인(15)의 표면에 질소를 작용시켜 질화층(15a)을 형성하여 구성되어 있고, 상기 롤러(5)에 작용시킨 질화층(15a)의 두께는 0.1 이상 30㎛이하로 되어 있다.

일반적으로 기계부품중의 표면은 경도가 높아서 마모나 피로에 잘 견디고, 중심부는 강인하여 충격에 의해서 파손되기 어려운 특성이 요구될 때가 많다. 이러한 목적을 달성하기 위해서 강의 표면만을 경화시키는 열처리 방법을 표면 경화법이라고 한다.

이러한 표면 경화법에는 물리적 표면 경화법과 화학적 표면 경화법의 2종류가 있으며, 기타 넓은 의미로는 도금법과 가공경화법 등이 있다.

상기한 화학적 표면 경화법은 저탄소강의 표면에 탄소를 침투시켜 고탄소강으로 만든 다음 이것을 담금질하여 경화하는 침탄경화법과, 강의 표면에 질소를 침투시켜서 표면을 경화하는 질화법 등의 방법이 있다.

상기한 질화법에 있어서, 가열된 철이나 강철에 질소를 작용시키면, 질화철이 되고 이것이 내부로 확산되어 질화층을 형성하게 되는데 이러한 질화물은 경도는 커지지만 취성이 있어 질화층의 두께를 되도록 얇게(예컨대, 0.1㎛이상 30㎛이하)하여 표면에만 질화처리하게 되면, 마모저항 및 경도가 큰 재질이 된다.

이러한 질화법은 상기한 침탄경화법과는 달리 질소의 침투만으로 경화층이 만들어지므로 질화후엔 담금질할 필요가 없다.

상기한 바와 같이, 본 고안에 의한 압축기의 베인에 의하면, 상기 베인의 표면에 0.1내지 30㎛의 두께로 질화층을 형성하여 구성함으로써 상기 베인의 내마모성을 향상됨에 따라 압축기의 내구성을 향상시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 실린더내에서 회전하는 캠의 외주면에 삽입된 롤러와, 상기 롤러의 외주면에 미끄럼접촉하면서 상기 실린더내를 흡입공간 및 압축공간으로 구획하는 베인이 설치된 압축기에 있어서,

   상기 베인의 표면에 질소를 작용시켜 질화층을 형성한 것을 특징으로 하는 압축기의 베인.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 질화층의 두께는 0.1 이상 30㎛이하인 것을 특징으로 하는 압축기의 베인.