KR20000019830A - 밀폐형 회전식 압축기의 보강 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 회전식 압축기의 보강 장치에 관한 것으로, 종래의 밀폐형 회전식 압축기는 밀폐 용기와 모터의 고정자가 열박음될 경우 압축 냉매가스의 유로가 되고 모터의 방열을 목적으로 형성된 고정자의 절단부로 인해 열박음후 냉각되면서 밀폐 용기의 형상이 진원이 아닌 타원 형상으로 변형이 발생하게 되며, 상기 밀폐 용기의 강성 부족으로 밀폐 용기의 진동이 발생하여 압축기 소음을 유발시키게 되는 등의 많은 문제점이 있었던 바, 본 발명은 밀폐 용기 내부의 실린더 상단부와 모터의 고정자 하단부 사이에 보강 프레임이 고정되므로써 밀폐 용기의 강성을 향상시켜 밀폐 용기와 고정자의 열박음시 밀폐 용기가 변형되는 것을 효율적으로 방지할 수 있으며, 압축 기구부의 회전 및 직선 운동을 하는 습동부의 변형을 줄여 조립 간격의 축소에 따른 마찰 손실을 저감하고 체적 효율을 높여 압축기의 전체적인 압축 및 기계 효율을 증대시킬수 있고, 밀폐 용기의 강성 부족으로 진동에 의해 유발되는 밀폐 용기 내부의 캐비티 소음을 줄여 압축기의 전체적인 소음을 저감시킬수 있게 된다.

Description

밀폐형 회전식 압축기의 보강 장치

본 발명은 밀폐형 회전식 압축기의 보강 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 밀폐형 회전식 압축기에 설치되는 밀폐 용기의 강성을 향상시켜 조립시에 발생되는 열 및 용접에 의해 밀폐 용기가 변형되는 것을 방지할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로, 종래의 밀폐형 회전식 압축기는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 소정의 내부 체적을 갖는 밀폐 용기(1a)의 내부에 고정자(3)와 회전자(3a) 등으로 구성되는 전동 기구부가 설치되어 있으며, 상기 회전자(3a)의 내경에 압입되며 하부에 편심부(5)가 형성된 회전축(6)과, 상기 회전축(6)의 편심부(5)가 삽입되는 원통형의 압축 공간(P)이 형성되어 상기 편심부(5)를 감싸며 회전축(6)에 삽입되는 메인 베어링(7) 및 서브 베어링(8)과 함께 볼트(9)에 의해 결합되는 실린더(2)와, 상기 회전축(6)의 편심부(5)에 삽입됨과 더불어 실린더(2)의 압축 공간(P) 내주면을 접하면서 자전 및 공전하는 롤링 피스톤(10)과, 상기 실린더(2)의 일측에 직선운동가능하게 삽입되어 롤링 피스톤(10)의 외주면과 슬라이딩 접촉되면서 실린더(2)의 압축 공간(P)을 흡입실(11)과 압축실(12)로 분리하는 베인(13)을 포함하여 구성되는 압축 기구부가 설치되어 있다.

그리고, 상기 베인(13)에 의해 압축실을 이루는 실린더(2)의 일측에는 압축된 냉매 가스를 토출시키는 토출 포트(14)가 형성되고, 상기 메인 베어링(7)의 일측에는 상기 토출 포트(14)와 연통되는 토출공(15)이 형성되어 있다.

상기 실린더(2)의 흡입실(11)에는 냉매 가스가 실린더(2)의 내부로 유입되는 흡입구(16)가 형성되고, 상기 흡입구(16)는 밀폐 용기(1a)의 측부에 설치되는 어큐뮬레이터(17) 및 냉매 유입관(18)에 의해 연결되어 있다.

또한, 상기 토출 포트(14)의 측부에 위치하도록 실린더(2)의 일측에는 소정의 폭을 갖는 베인 슬롯(Vane slot)(19)이 형성되며, 상기 베인 슬롯(19)에는 소정의 두께와 면적을 갖도록 형성된 상기 베인(13)이 삽입되고, 상기 베인(13)은 스프링(20)에 의해 탄성적으로 지지되어 베인(13)의 일측 단부가 롤링 피스톤(10)에 접촉되며, 상기 밀폐 용기(1a)내의 바닥면에는 슬라이딩이 일어나는 부품에 공급되는 오일이 채워져 있으며, 상기 밀폐 용기(1a)의 상부에는 밀폐 용기(1a) 내부에서 압축된 냉매 가스가 외부로 토출되는 토출관(21)이 설치되어 있다.

미설명 부호 22는 메인 베어링의 상면에 결합되어 토출공을 개폐시키는 토출 밸브이며, 미설명 부호 23은 토출 밸브의 움직임을 한정,지지하는 리테이너이고, 미설명 부호 24는 소음기이며, 상기 소음기는 메인 베어링이나, 서브 베어링에 결합되어 토출 소음을 저감시키게 된다.

상기한 바와 같은 압축기는 인가되는 전류에 의해 회전자(3a)가 회전하면서 회전축(6)을 회전시키게 되면, 회전축(6)의 회전에 의해 회전축(6)의 편심부(5)에 결합되어 있는 롤링 피스톤(10)이 베인(13)과 접촉된 상태에서 실린더(2)의 압축 공간(P)에서 편심 회전하게 되고, 상기 롤링 피스톤(10)의 편심 회전에 의한 실린더(2)에 형성된 압축 공간(P)의 체적 변화로 저온 및 저압의 냉매 가스가 냉매 유입관(18)과 흡입구(16)를 통해 실린더(2)의 내부로 흡입되어 고온 및 고압의 상태로 압축되며, 압축된 고온 및 고압의 냉매 가스는 토출 포트(14) 및 토출공(15)을 통해 실린더(2)의 외부로 토출, 즉 밀폐 용기(1a)의 상부에 설치된 토출관(21)을 통해 밀폐 용기(1a)의 외부로 토출된다.

그러나, 이와 같은 종래의 밀폐형 회전식 압축기는 밀폐 용기(1a)와 모터의 고정자(3)가 열박음될 경우 압축 냉매가스의 유로가 되고 모터의 방열을 목적으로 형성된 고정자(3)의 절단부(3C)로 인해 열박음후 냉각되면서 밀폐 용기(1a)의 형상이 도 3에 도시한 바와 같이 진원이 아닌 타원 형상으로 변형이 발생하게 되며, 이같은 밀폐 용기(1a)의 변형은 압축 기구부의 지지 및 고정을 위해 실린더(2)에 스폿 용접이 될 때 용재가 응고되면서 밀폐 용기(1a)의 변형부와 실린더(2)의 외경이 일정하게 접촉되지 못하므로써 간섭에 의해 실린더(2)의 외경에서 내경측으로 응력이 발생하게 되었다.

이로 인해 발생된 변형이 실린더(2)의 슬롯부와 내경의 변형을 증가시키게 되므로 습동부의 변형을 유발시켜 습동부의 간격 부족으로 원활한 윤활이 이루어지지 않아 압력이 상승하여 압축기의 효율을 떨어뜨리며, 압축기 록킹의 원인이 되기도 하고, 상기한 밀폐 용기(1a)의 강성 부족으로 밀폐 용기(1a)의 진동이 발생하여 압축기 소음을 유발시키게 되는 등의 많은 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 밀폐형 회전식 압축기에 설치되는 밀폐 용기의 강성을 향상시켜 조립시에 발생되는 열 및 용접에 의해 밀폐 용기가 변형되는 것을 방지할 수 있으며, 압축 기구부의 회전 및 직선 운동을 하는 습동부의 변형을 줄여 조립 간격의 축소에 따른 마찰 손실을 저감하고 체적 효율을 높일수 있을 뿐만 아니라, 밀폐 용기의 강성 부족으로 진동에 의해 유발되는 밀폐 용기 내부의 캐비티 소음을 저감시킬수 있는 밀폐형 회전식 압축기의 보강 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 밀폐형 회전식 압축기를 나타낸 종단면도

도 2는 도 1의 횡단면도

도 3은 종래의 밀폐 용기와 고정자가 열박음된 후 변형된 상태를 나타낸 횡단면도

도 4는 본 발명에 따른 밀폐형 회전식 압축기를 나타낸 종단면도

도 5a 및 도 5b는 도 4의 보강 프레임을 나타낸 평면도 및 종단면도

도 6은 본 발명이 적용된 압축기와 미적용된 압축기와의 소음 스펙트럼을 비교하여 나타낸 그래프 선도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1; 밀폐 용기 2; 실린더

3; 고정자 4; 보강 프레임

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 밀폐 용기 내부의 실린더 상단부와 모터의 고정자 하단부 사이에 밀폐 용기와 고정자의 열박음시 발생하는 밀폐 용기의 변형을 방지하기 위한 보강 프레임이 설치된 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기의 보강 장치가 제공되므로써 달성된다.

여기서, 상기 보강 프레임은 밀폐 용기의 내부에 용접 또는 용접을 하지 않고 열박음에 의해 고정된 것을 그 특징으로 한다.

또한, 상기 보강 프레임은 링 형상으로 된 것을 그 특징으로 한다.

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 밀폐형 회전식 압축기를 나타낸 종단면도이고, 도 5a 및 도 5b는 도 4의 보강 프레임을 나타낸 평면도 및 종단면도이며, 도 6은 본 발명이 적용된 압축기와 미적용된 압축기와의 소음 스펙트럼을 비교하여 나타낸 그래프 선도로서, 종래의 기술과 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 본 발명을 설명한다.

본 발명은 밀폐형 회전식 압축기의 소정의 내부 체적을 갖는 밀폐 용기(1) 내부의 실린더(2) 상단부와 모터의 고정자(3) 하단부 사이에 밀폐 용기(1)와 고정자(3)의 열박음시 발생하는 밀폐 용기(1)의 변형을 방지하기 위해 링 형상으로 된 보강 프레임(4)이 용접 또는 용접을 하지 않고 열박음에 의해 고정되도록 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 밀폐형 회전식 압축기에서의 작동은 전술한 종래의 기술과 동일하므로 작동 설명은 생략하기로 하며, 본 발명의 지배적인 특징부는 밀폐 용기(1) 내부의 실린더(2) 상단부와 고정자(3)의 하단부 사이에 링 형상으로 된 보강 프레임(4)이 고정된 점이다.

따라서, 상기 밀폐 용기(1)와 모터의 고정자(3)가 열박음될 경우 압축 냉매가스의 유로가 되고 모터의 방열을 목적으로 형성된 고정자(3)의 절단부(3C) 때문에 열박음후 냉각되면서 밀폐 용기(1)의 변형이 발생되는 현상을 상기 밀폐 용기(1) 내부의 실린더(2) 상단부와 고정자(3)의 하단부 사이에 고정되어 있는 보강 프레임(4)으로 인해 용이하게 방지할수 있게 된다.

또한, 압축 기구부의 지지 및 고정을 위해 실린더(2)에 스폿 용접이 될 때 용재가 응고되면서 밀폐 용기(1)와 실린더(2)의 외경이 일정하게 접촉되므로 실린더(2)의 외경에서 내경측으로의 응력 발생을 최소화할수 있어서 실린더(2)의 슬롯부와 내경을 항상 일정하게 유지하여 습동부의 변형을 최대 한도로 줄일수 있어서 습동부가 일정 간격을 유지하도록 원활한 상태로 윤활이 이루어짐에 따른 압축기의 효율을 도 6에 도시한 바와 같이 종래의 기술과 비교하여 2% 이상 향상시킬수 있을 뿐만 아니라, 상기 보강 프레임(4)으로 인한 밀폐 용기(1)의 강성이 크게 증대시킬수 있으므로 밀폐 용기(1)의 진동으로 인한 캐비티 소음을 효율적으로 저감시킬수 있게 된다.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명은 밀폐형 회전식 압축기의 소정의 내부 체적을 갖는 밀폐 용기 내부의 실린더 상단부와 모터의 고정자 하단부 사이에 보강 프레임이 고정되므로써 밀폐 용기의 강성을 향상시켜 밀폐 용기와 고정자의 열박음시 밀폐 용기가 변형되는 것을 효율적으로 방지할 수 있으며, 압축 기구부의 회전 및 직선 운동을 하는 습동부의 변형을 줄여 조립 간격의 축소에 따른 마찰 손실을 저감하고 체적 효율을 높여 압축기의 전체적인 압축 및 기계 효율을 증대시킬수 있고, 밀폐 용기의 강성 부족으로 진동에 의해 유발되는 밀폐 용기 내부의 캐비티 소음을 줄여 압축기의 전체적인 소음을 저감시킬수 있는 등의 많은 장점이 구비된 매우 유용한 발명이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (3)

1. 밀폐 용기 내부의 실린더 상단부와 모터의 고정자 하단부 사이에 밀폐 용기와 고정자의 열박음시 발생하는 밀폐 용기의 변형을 방지하기 위한 보강 프레임이 설치된 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기의 보강 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 보강 프레임이 밀폐 용기의 내부에 용접 또는 용접을 하지 않고 열박음에 의해 고정된 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기의 보강 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 보강 프레임이 링 형상으로 된 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기의 보강 장치.